Японские инженеры из университетов Тохоку и Хоккайдо представили робота, способного немедленно адаптироваться к неожиданным физическим повреждениям. Это важное умение, поскольку устройству предстоит работать, в том числе, в опасных условиях.
На создание такого робота учёных вдохновили морские звёзды. Эти подводные жители довольно хрупкие, и потому у них хорошо развиты механизмы регенерации. Беспозвоночные спокойно восстанавливают оторванные конечности-"лучи", и даже разорванная морская звезда, при условии, что у неё осталась хотя бы часть центрального диска, может заново вырасти в полноценное животное.
При этом, потеряв конечность, морская звезда продолжает движение, так как не имеет сложной центральной нервной системы и моментально приспосабливается к подобным изменениям.
Такие способности имеет ряд современных роботов: например, некоторым из них на восстановление после повреждений требуется несколько минут, а другие могут и вовсе ходить без "ног".
Однако новая разработка превосходит по этому параметру все предыдущие. Пятиногий робот-"морская звезда" имеет децентрализованный механизм управления, который координирует движения "ног". Каждая из них делает шаг только после того, как почувствует силу вспомогательной реакции.
Каждая "нога" имеет встроенный датчик, который регистрирует эту силу как "ответ" от окружающей среды. Если сила вспомогательной реакции способствует движению, "нога" прижимается к земле, а затем она поднимается и движется вперёд. А если сила вспомогательной реакции препятствует движению, никаких дополнительных действий "нога" не производит.
То же самое происходит и при повреждении одной из конечностей: она перестаёт "чувствовать ответ" и просто больше не двигается. В этом случае робот координирует движения оставшихся "ног" и продолжает перемещаться по заданному курсу.
Чтобы создать своего робота, учёные провели несколько экспериментов с морскими звёздами: им разными способами ампутировали конечности или их части и следили за тем, как беспозвоночные продолжают движение и восстанавливаются после травмы.
Адаптироваться к изменениям морские звёзды могут за несколько секунд, и такого же показателя достиг их роботизированный аналог.
Инженеры надеются, что их разработка поможет в создании устойчивой к повреждениям робототехники, которая будет работать в неблагоприятных и опасных условиях, например, в районах стихийных бедствий.
Научная статья с более подробным описанием разработки опубликована в издании Royal Society Open Science.
