Роботы, вдохновленные животными, сейчас в моде, разработчики черпают идеи у способностей птиц, змей, осьминогов и собак. Дошел прогресс и до жука-щелкуна, чьи личинки-проволочники являются одними из самых злостных вредителей культур. Однако, роботы-щелкуны смогут предоставить аграриям массу преимуществ и даже конкурировать с парящими над полем дронами
Группа исследователей из нескольких международных университетов провела последнее десятилетие, изучая эволюцию, анатомию и движения жуков- щелкунов. В последние годы команда сосредоточилась на том, как мышца в грудной клетке крошечного насекомого позволяет ему не только перемещаться во много раз больше длины тела, но и выпрямляться, если его перевернуть на спину. Движение, известное как мгновенное изгибание, рассматривается как естественная особенность, которую можно адаптировать в области робототехники, пишет Эндрю Пол, штатный автор Popular Science.
Как рассказывается в новой статье, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences, группа ученых под руководством Самеха Тауфика разработала серию спиральных приводов, которые имитируют анатомию жуков-щелкунов. Когда механизм тянут, устройство в форме изгибается и накапливает упругую энергию, как грудная мышца насекомого.
Как только исполнительный механизм отпускается, результирующий усиленный толчок подбрасывает крошечных роботов вверх, позволяя им маневрировать над препятствиями примерно с той же скоростью, что и настоящий жук.
Движение, известное как динамическое каскадное изгибание, может быть использовано будущими роботами для обхода полей и наблюдения за ними с помощью крошечных бортовых камер.
Тауфик объяснил в статье, что команда экспериментировала с четырьмя вариантами роботизированных приводов, чтобы определить, какие из них были наиболее экономичными и эффективными, основываясь на биологических данных и математическом моделировании. В конце концов, две конструкции успешно приводили роботов в движение без необходимости ручного вмешательства.
Тауфик добавил, что весь процесс проб и ошибок в изобретении робота-щелкуна похож на подлинную биологическую эволюцию.
Ученые также считают, что в будущем роботы размером с насекомое, использующие каскадные приводы с динамическим изгибом, могут быть развернуты в сельскохозяйственных условиях, таких как крупные фермы. Вполне вероятно, они составят конкуренцию дронам, наблюдающим поле с неба, поскольку робот-жук скачет по земле и может видеть все в максимальном приближении, забираясь в самые потаенные уголки, вести запись и передавать информацию агрономического плана.
(Источник: www.popsci.com. Автор: Эндрю Пол).