Мягкотелый робот «без мозгов» выбрался из лабиринта за счет физического интеллекта

Роботы - это не всегда сложные и запутанные машины, увешанные электроникой и оборудованные множеством рук и ног. Иногда, великолепная машина, созданная человеческими руками, способна выполнить свою задачу с легкостью, удивляя нас своей невероятной простотой. Ведь даже в американских мастерских создали такое чудо: это нечто вроде ленты, состоящей из жидких кристаллов, которая не обладает ни микросхемами, ни двигателями, ни проводами, но в то же время способна выйти из сложных трудностей благодаря своей хитроумной структуре.
Манипуляторы и андроиды с тысячами датчиков и десятками степеней свободы, конечно, полезны в управляемых и предсказуемых средах. На заводе или в научной лаборатории, где их сложная механика может полностью раскрыться, они на высоте. Однако, когда речь идет об экстремальных условиях, каждая дополнительная деталь, сустав или провод - это потенциальная слабая точка. На других планетах, в глубинах океана или в горных безднах, нам нужны совершенно иные роботы. Лучше всего, если в них совсем нет деталей.

Этот аспект робототехники привлекает инженеров уже давно. Своими последними достижениями поделилась группа ученых из Государственного Университета Северной Каролины, США (NCSU). Их новая версия мягкого робота вызывает восхищение. Он представляет собой ленту, созданную из особого эластичного материала на основе жидких кристаллов. Под воздействием внешнего источника тепла она сокращается, перемещая центр тяжести всего устройства. В результате робот движется, как будто скатывается, до тех пор, пока не встретит препятствие, словно творя чудо. Как только это происходит, хрупкое равновесие в структуре ленты нарушается, и она начинает сокращаться в обратном направлении. В результате мы получаем нечто, что напоминает наивную игрушечную машинку, которая каждый раз меняет направление, как только сталкивается со стеной, мебельной ножкой или даже ногой её владельца. Вот в чем заключается простой гений этого обновленного робота.

Отличие новой версии робота от предыдущей заключается в его асимметричной конструкции. Одна половина его сокращается в длину, в то время как вторая скручивается в спираль. Это небольшое изменение оказалось ключевым в решении проблемы, связанной с параллельными препятствиями. Раньше робот мог "застрять", бесконечно покачиваясь между двумя стенками. Теперь же он всегда движется под углом. Это, казалось бы, простое движение позволяет ленте из жидких кристаллов в мгновение ока выбираться из лабиринта. Пусть сложность головоломки пока еще не впечатляет, но для такого "безмозглого" робота его достижения действительно впечатляющи. С этой уникальной способностью он способен выбираться из лабиринта, будь то узкий коридор, который уже по длине меньше самой ленты, или меняющийся конфигурации пути по ходу движения.
Для того чтобы этот "безмозглый" робот начал двигаться, необходимо нагреть поверхность под ним выше 55 градусов Цельсия, в то время как окружающий воздух должен быть прохладнее. Чем больше разница в температуре и горячее подстилающее основание, тем быстрее он двигается. Теоретически, жидкие кристаллы, лежащие в основе этого робота, могут быть "настроены" на разные температуры. Исследователи успешно проверили проходимость своего изобретения как на металлической поверхности, так и на песке, продемонстрировав его потенциал в различных условиях.