Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2015 № 11

Причем, по мнению С. Тиббитса, на одной древесине свет клином не сошелся. В той же Лаборатории технологий самосборки МТИ разработан уже целый ряд программируемых материалов. Есть, например, ткань, бандана из которой превращается в ковбойскую шляпу, стоит ей только намокнуть под дождем.

«Работая совместно с компанией Carbitex, занимающейся разработкой и производством всяких экзотических материалов, мы создали систему СХб, позволяющую тому же программируемому углеродному волокну свернуться спиралью, закрутиться в кольцо или деформироваться иным образом в ответ на различные виды энергии активации — влагу, температуру, свет, — поясняет профессор С. Тиббитс в статье, опубликованной в университетском информационном пресс-релизе. — Такое программируемое углеродное волокно является отличным сырьем для производства множества изделий. Кроме того, при помощи программируемых материалов можно создавать адаптивные аэродинамические формы кузовов автомобилей и фюзеляжей самолетов, которые смогут подстраиваться под изменяющиеся условия окружающей среды»…

Ранее подобные технологии были просто невозможны или для их реализации требовалось использование сложнейших электронно-механических систем. Ныне, похоже, дело заметно упрощается. Во всяком случае, представители аэрокосмической отрасли из компании Airbus совместно с Массачусетским технологическим институтом уже начали работу над созданием регулируемого воздухозаборника из программируемого материала для реактивного двигателя. Заинтересовались новой технологией и мебельщики, которым уже не придется посылать покупателям на дом сборщиков гарнитура. Достаточно будет лишь проконсультировать покупателя.

Тему для этой публикации мне подсказал Константин Горбунов, ученик 4-го класса из г. Ярославля. Мы с ним познакомились на очередном форуме «Шаги в будущее», где Костя и оказался как раз в связи со своим интересом к самым миниатюрным роботам, которыми ныне занимаются специалисты многих стран. Он прочитал научный доклад о роботах BEAM. Вы тоже, как и я поначалу, ничего о них не знаете? Тогда вот вам такая история…

— BEAM — это сокращение до начальных букв слов Biology, Electronics, Aesthethics, Mechanics, — сказал мне Костя. — Кроме такой расшифровки существуют и другие популярные толкования термина, например, Biotechnology Ethology Analogy Morphology или Building Evolution Anarchy Modularity.

И далее Костя Горбунов выдал фразу, заученную им наизусть.

— Это термин, обозначающий принцип построения роботов, использующий простые аналоговые цепи (например, компараторы) вместо процессоров с целью достичь необычно простого (в сравнении с традиционными передвижными роботами) дизайна, который жертвует гибкостью ради надежности и эффективности выполнения определенного задания. Впрочем, существуют исключения, использующие не только аналоговые цепи, — таких роботов называют «мутантами»…

В переводе на обыкновенный язык эта премудрость означает следующее. Основу конструкции робота BEAM составляют аналоговые электрические цепи, в упрощенном виде копирующие биологические нейроны. Наличие таких цепей и других аналогичных устройств позволяет роботу худо-бедно ориентироваться в окружающей среде.

Механизм моделирования поведения нейронов с помощью электрических цепей был изобретен американцем Марком Тильденом. Похожие разработки ранее велись его коллегой Эдом Ритманом и описаны в работе «Эксперименты в области искусственных нейронных цепей».

Ныне существует множество роботов BEAM, использующих солнечные батареи для питания двигателя, что позволяет им автономно работать при различном освещении. Современная микроэлектроника дошла уже до того, что позволяет создавать роботов размером с ладонь или даже с ноготь пальца на руке.

Среди них популярны гибриды — роботы BEAMbots, использующие топологию «лошадь-и-всадник». Показательный пример такого гибрида недавно был продемонстрирован учеными Калифорнийского университета в Беркли (США). Они научили робота-таракана запускать робота-птицу, которая требует предварительного разгона для взлета.