Роботы, как правило, предназначены для выполнения лишь одной конкретной задачи: например, шпионить за морскими обитателями или лечить людям зубы. Теперь же команда учёных Лаборатории искусственного интеллекта МТИ (CSAIL) разрабатывает систему, позволяющую роботу Primer надевать различные наружные каркасы (или "экзоскелеты"). И именно это помогает ему быть многозадачным устройством.
Роботы становятся всё более распространёнными в современном мире, помогая людям не только на фабриках, но и по хозяйству. Но из-за своих фиксированных структур они обладают лишь ограниченным спектром возможностей, каждый заточен конкретно на одну. Так, робот, обучающий танцам, вряд ли справится с постройкой дома, а робот, обученный гладить бельё, окажется бесполезным в сборе урожая.
И чтобы расширить возможности роботизированных помощников, учёные CSAIL взяли пример с вымышленного изобретателя Тони Старка, способного надевать доспехи Железного человека и бороться со злом. Можно также вспомнить и знаменитых трансформеров, принимающие разные формы.
Как и Железный человек, изобретение инженеров является настоящим "супергероем" (только в небольшом масштабе). Их робот использует несколько "экзоскелетов", соответствующих разным задачам.
Ядро системы (вдохновлённой на создание оригами) представляет собой кубический робот Primer, управляемый магнитами. Он может двигаться за счёт покачивания. А для выполнения более сложных задач (ходьбы, плавания или планирования) Primer должен надеть специальный "наряд".
Каждый такой "экзоскелет" изначально выглядит как лист пластика, задача робота – встать поверх него. Под воздействием тепла "наряд" начинает складываться вокруг Primer. Движения, благодаря которым лист трансформируется в заданную форму, походят на то, как человек складывает оригами из листа бумаги. Складки создаются линиями, разрезанными на листке пластика.
Это обеспечивает Primer самонастраивающимся роботизированным гардеробом. Закончив работу, Primer может прыгнуть в блюдо с водой, чтобы каркас растворился.
На сегодня в "гардеробе" у Primer есть следующие экзоскелеты:
- "Ходящий бот" (Walk-bot), позволяющий устройству, собственно, расхаживать.
- "Бот-колесо" (Wheel-bot), благодаря чему робот сможет передвигаться в два раза быстрее, чем "Ходящий бот".
- "Лодка-бот" (Boat-bot), как ни трудно догадаться, он позволяет роботу плавать и нести на себе важный груз, которым может быть в два раза тяжелее, чем сам бот.
- "Бот-планер" (Glider-bot), позволяющий Primer скользить по воздуху.
Согласно учёным CSAIL, Primer может даже носить несколько "экзоскелетов" за раз. Собственно, эта "одёжка" и позволяет роботу адаптироваться к различным ситуациям.
В настоящее время исследователи работают над расширением возможностей робота, чтобы тот смог преодолевать водные преграды, зарываться в песке или маскировать себя.
"Если мы хотим, чтобы роботы действительно помогали нам, то не очень эффективно иметь несколько роботов для каждой задачи. Благодаря методу, вдохновлённому трансформациями, мы сможем расширить возможности одного робота, предоставив ему "аксессуары" для различных ситуаций", — говорит директор CSAIL Даниэла Рус (Daniela Rus).
Например, в будущем мы представляем, что такие роботы могли бы стать миниатюрными хирургами, сплющенными в виде таблетки, которые вы глотаете, рассказывает Рус. И, попав в живот, крошечные хирурги смогут использовать различные экзоскелеты для того, чтобы отрезать образцы ткани или доставлять лекарственное средство.
"Некоторые виды операций могли бы выполняться без разрезов, боли и инфекции", — говорит Рус.
К слову, ранее под её руководством была создана система, которая помогает людям исправлять ошибки роботов налету, а также "амортизирующая кожа", которая защитит роботов от столкновений, ударов и падений.
Результаты исследования представлены в научном издании Science Robotics.
