Сегодня роботы умеют многое: вести логичную беседу, выступать в театре и даже проводить операции. Но почти у всех механизмов есть общая проблема – они с трудом передвигаются по пересеченной местности, так как любое препятствие для них становится непростой задачей, на решение которой уходит много времени, пока программное обеспечение анализирует ситуацию и просчитывает наименее энергозатратные варианты ее решения. Помощь пришла с неожиданной стороны: ученые решили, что идеальными учителями для роботов станут… тараканы. Редакция портала «Хайтек» рассказала подробности о том, как самые неприятные домашние насекомые поспособствовали развитию технического прогресса.
Сотрудники Университета Джона Хопкинса под предводительством Чэня Ли изучили схему передвижения американских тараканов, которые, невзирая на внушительную пятисантиметровую длину туловища, ловко преодолевают преграды на своем пути. Ученые соорудили настоящую полосу препятствий для насекомых – с возвышенностями, барьерами и рвами. Эксперимент был заснят на высокоскоростные видеокамеры, чтобы можно было отследить в том числе
движения лап, усиков и тел подопытных.Дело в том, что в естественных условиях обитания насекомых повсюду густая растительность, на земле лежат опавшие листья и ветки, через которые тараканы каждый день вынуждены перебираться. Ученые решили, что можно перенять у представителей животного мира поведенческие паттерны и создать на их основе алгоритм для роботов.
В ходе эксперимента оказалось, что американские тараканы испытали трудности с преодолением преград выше собственного роста и с перелезанием через глубокие ямы. Также они врезаются в препятствия на пути, но после этого быстро осознают ошибку и перепрыгивают преграду, наклоняя свое тело под нужным углом. Разработчики вдохновились этим примером и усовершенствовали модель робота, оснастив ее подобием хвоста, с помощью которого механизм может приподнимать переднюю часть корпуса перед тем, как сблизиться с преградой – и перепрыгивать через нее.
Сейчас инженеры планируют устроить соревнования между живым тараканом и его механической копией – их интересует, сможет ли последний преодолевать сложные ландшафты с ловкостью настоящего представителя мира фауны. Если эксперимент удастся, такие роботы смогут проводить поиски людей в районах, разрушенных из-за стихийных бедствий, и даже исследовать почву на других планетах.
