Kuidas robotiehitajad loomariigist kogutud tarkusi rakendavad

 (23)
Kuidas robotiehitajad loomariigist kogutud tarkusi rakendavad
Foto: Wikipedia, vabakasutuseks

Looduses on palju geniaalseid leiutisi, mida saab inimkonna hüvanguks ära kasutada. Seepärast proovivadki teadlased panna robotid jäljendama loomi nii vees, maal kui ka õhus.

Tuleviku robotloomad leiavad väljapääsu põlevast hoonest, veavad lahinguväljal sõduritele varustust ja hoiatavad naftareostuse eest, vahendab ajakiri Imeline Teadus.

Süsinikkiududest kajakas lendab nõtkelt

Elegantselt ringi lendav SmartBird pole tavaline lind. Tema skelett on süsinikkiust, keha vahtplastist ja siseorganiteks on elektroonika.

Õhus liigub kaugjuhitav robotlind SmartBird nagu päris lind, suutes ilma probleemideta õhku tõusta, lennata ja maanduda. Saksa elektroonikafirma Festo tehnikud analüüsisid kuude kaupa hõbekajaka lendamist, enne kui neil õnnestus luua robot, mis seda vägitegu järele suutis teha.

Oma kahemeetrise tiibade siruulatusega on SmartBird päriskajakatest suurem, kuid seevastu kaalub vaid 458 grammi. Sarnaselt päris kajakatega hoiab ka robotlind ennast õhus kaheosaliste tiibadega, mille siseosa hoolitseb õhus püsimise ja välimine edasi liikumise eest.

SmartBirdi tiibade välimise osa kallet reguleeritakse väga täpselt väikeste mootoritega. Robot kohandab oma liigutusi pidevalt, vastavalt tuule suunale ja tugevusele, ja võib oma lennusuunda vaid 0,03 sekundi jooksul 45 kraadi võrra muuta.

Seotud lood:

Saba kalle määrab ära, kas robotlind lendab üles või alla ja samal ajal hoolitseb see osaliselt ka õhus püsimise eest. Ka pead saab pöörata. SmartBird kasutab liikumisel kogu keha. See muudab ta väga manööverdamisvõimeliseks, päris kajaka sarnaseks.

Meduusidest saavad mere valvurid

Ühel heal päeval võivad ookeanides hakata patrullima tehismeduusid. Need tehisloomad saaksid energiat mereveest ja on seega täiesti isemajandavad.

Vastavate sensorite abiga saavad kummimeduusid kaardistada mere loomastikku, kontrollida merevee kvaliteeti ja kui nad filtritega varustada, aidata koristada isegi naftareostust.

Meduusid on jäljendamiseks kui loodud, sest nad suudavad läbida pikki vahemaid lihtsal viisil ja ilma eriti palju energiat kasutamata.

Ameerika teadlased on välja töötanud silikoonist robotmeduusi, millel on metalltraatidest tehislihased. Traatide ümber on keritud süsiniknanotorud, mis on kaetud plaatinamustaga, mis hapniku ja vesiniku lisamisel soojust genereerima hakkab. Soojuse mõjul tõmbuvad metalltraadid kokku ja meduus hakkab ujuma.

Lahenduse mõte on selles, et robotmeduusi energiaallikaks on elemendid, millest koosneb merevesi – hapnik ja vesinik - ja nii võib see ringi ujuda kuid või isegi aastaid.

Sellised "patrullmeduusid" saaksid näiteks anda teada naftareostusest ning võibolla tegeleda isegi reostuse kõrvaldamisega.

Robotkoer hakkab koormaloomaks

Enamik sõidukeid jääb hätta, kui tuleb järsust mäest üles sõita või siis läbi muda minna või ennast sügavast lumest läbi pressida.

Loomad saavad selliste raskustega palju paremini hakkama ja just seepärast ehitati neljajalgne robot BigDog (SuurKoer) - nagu need kaks eksemplari ülaloleval pildil.

BigDogi ühesilindriline mootor undab pingeliselt, kui selle neli jalga mudasest järsakust üles rühivad. Robot on saanud oma nime selle järgi, et see on suure koera suurune. Aga oma ligi 109kilose kaaluga on see oma looduslikust eeskujust palju raskem.

BigDog on ligikaudu ühe meetri kõrgune ja suudab nii kõndida, joosta kui ka ronida, ise samal ajal kuni 154 kilogrammist raskust kandes.

Just roboti veoloomaomadusi loodab Ameerika sõjavägi ära kasutada. Ühel päeval võtab BigDog arvatavasti suure osa rindetranspordist enda kanda.
50 sensoriga ühendatud arvuti aitab robotil ennast liigutada, tasakaalu hoida ja teed leida.

Lisaks aitavad arvuti ja sensorid BigDogil jalule tõusta, kui see näiteks kursilt kõrvale tõugatakse või kui see komistab.

Mootori 15 hobujõudu hoiavad töös roboti jalgu liigutavat hüdraulilist süsteemi. BigDogi jalgade välja töötamisel on insenerid lähtunud suurte imetajate kõndimisviisist. Robotkoera maksimaalne kiirus on 7 km/h ja ühe tankimisega võib see hõlpsalt läbida 20 km.

Praegu tuleb BigDogi kaugjuhtida, aga uus versioon saab üha paremini hakkama ka ilma inimese sekkumiseta. Hiljuti esitleti selle roboti veidi vähem müra tekitavat prototüüpi.

Artikkel maas, vees ja õhus toimetavatest robotloomadest ilmus Imelise Teaduse 2013. aasta märtsinumbris, lugu on kuuel leheküljel.