SlothBot: робот-ленивец завоёвывает джунгли

Подвешенный между густых крон деревьев, робот-ленивец неторопливо передвигается по стальному кабелю – нарочито и невыносимо медленно. Неповоротливый акробат SlothBot не предназначен для развлечения публики, напротив, его миссия заключается в осторожном и тщательном сборе данных о своём окружении.

SlothBot: робот-ленивец завоёвывает джунгли
ROB FELT / GEORGIA TECH

На протяжении нескольких месяцев SlothBot обитает в ботаническом саду Атланты под пристальным наблюдением своих создателей. Над одной из троп сада посетители могут увидеть ползающего среди ветвей деревьев робота с круглыми глазами и напечатанной на 3D-принтере оболочкой. Возможно, со стороны покажется, что роботизированный ленивец тихо дремлет в тени деревьев, но на самом деле он трудится в поте лица, собирая данные об окружающей среде – измеряя температуру воздуха, уровни углекислого газа и т. п. SlothBot можно сравнить с частным сыщиком: его вялые и ленивые движения помогают ему оставаться вне подозрений и вести наблюдения незамеченным – по крайней мере, для других обитателей сада.

SlothBot: робот-ленивец завоёвывает джунгли
GEORGIA TECH
REUTERS/ Carlos Jasso

Идея создания робота SlothBot родилась у Магнуса Егерстедта из Технологического института Джорджии во время семейного отпуска в Коста-Рике. В течение всего отдыха учёный был очарован двупалыми ленивцами, которые неторопливо ползали в кронах деревьев. Сам факт их существования приводил его в восторг: как природа может поддерживать деятельность столь массивного организма на весьма скромной диете из древесной листвы? Секрет ленивцев заключается в экстремально медленном метаболизме – и Егерстедт решил построить механизм, который смог бы имитировать энергоэффективность этих животных. Биомимикрия – популярное направление в дизайне, направленное на использование стратегически выигрышных характеристик живых организмов, доведённых на совершенства твёрдой рукой эволюции, в рукотворных объектах.

 
SlothBot представляет собой 7-9-килограммовое устройство: большая часть этого веса приходится на оболочку, которая защищает электронику от внешних воздействий и формирует образ ленивца. Снаружи робот выглядит как странноватый, но милый зверёк, а его внутренности заполнены исследовательским оборудованием. Камера и дюжина сенсоров позволяют следить за происходящим вокруг и измерять атмосферное давление, освещённость местности, колебания температуры и состав воздуха. В предполагаемых локациях применения робота нет электростанций, линий электропередач, розеток и команды техподдержки, потому важным моментом в разработке устройства стало обеспечение автономности. Для этого инженеры разместили на условном животе ленивца солнечную панель. Строгая диета на солнечной энергии обеспечивает питание всех функциональных элементов робота. Со временем SlothBot также будет приспосабливаться к своему месту обитания, изменяя положение на транспортном кабеле для получения максимального объёма солнечного света. Специальный алгоритм в программе робота научится строить адаптивную солнечную карту, чтобы тот не застрял в тени среди джунглей.

GEORGIA TECH
JOHN TOON / GEORGIA TECH

По словам Егерстедта, единственная слабость солнечных панелей – возможность загрязнения листвой, фрагментами веток и пылью. С аналогичной проблемой сталкивались эксперты NASA, когда марсианские роверы оказывались обездвиженными из-за того, что пыльные бури покрывали их сенсоры слоем песка. В ботаническом саду инженеры могут снять робота и очистить его солнечные панели, а вот для применения «ленивца» в дикой природе придётся найти способ автономной очистки фотоэлементов.

SlothBot: робот-ленивец завоёвывает джунгли
GEORGIA TECH
REDA & CO / GETTY IMAGES

Егерстедт надеется, что SlothBot сможет слиться с окружением в тропических лесах Эквадора, куда учёные планируют отправить робота для наблюдения за таинственными опылителями орхидей Гонгора. По мнению исследователей, не так уж важно, как именно выглядит робот. Пусть он будет похож на ленивца или броненосца, главное, чтобы он не вызывал подозрений у реальных представителей локальной экосистемы. Природа – чрезвычайно хрупкая и привередливая среда, потому даже при простом наблюдении можно ненароком повлиять на её естественные процессы. Опыт других исследовательских миссий, обратившихся к биомимикрии, позволяет рассчитывать на успех затеи с роботом-ленивцем. К примеру, проект SoFi сделал возможным изучение жизни древних гренландских полярных акул при помощи миниатюрных и мягких роборыб: встреча с ними не приводит к развитию стресса у акул, как это случилось бы при контакте с дайверами или обычными подводными аппаратами.

JOHN DELPRETO / MIT CSAIL

К слову, обитатели ботанического сада Атланты уже приспособились к роботизированному соседу. SlothBot стал своего рода игровой площадкой для местных белок, которые с удовольствием резвятся на транспортном кабеле и на самом роботе. Впрочем, Егерстедт опасается, что столь активное взаимодействие может стать проблемой, когда робот покинет родной сад. Тропические леса полны экстремальных животных, которые могут восстать против нового соседства, например, коаты. Эти паукообразные обезьяны отличаются активностью и любопытством, потому их встреча с роботом может закончиться попытками разрушить устройство. Однако Егерстедт признаётся, что отчасти он хотел бы увидеть такой вариант развития событий.

SlothBot: робот-ленивец завоёвывает джунгли
GEORGIA TECH

Если всё пойдёт по плану, то уже в 2022 году SlothBot отправится в свой новый дом в Эквадоре. Егерстедт и его коллеги надеются, что робот-ленивец сможет сохранить инкогнито и отследить насекомых, которые участвуют в опылении орхидей. В случае успеха дебютной миссии робо-революция в отрасли сохранения окружающей среды не заставит себя ждать.

Поділитися в соцмережах

Залишити відповідь