Команда из Факультета науки и инженерии Бристольского университета разработала простого, но умного робота, который использует потоки воздуха или воды для координации всасывания и перемещения, как это делают осьминоги с сотнями присосок и множеством рук.

Исследование, опубликованное сегодня в журнале Science Robotics, показывает, как мягкий робот может использовать всасывающий поток не только для прилипания к предметам, но и для восприятия окружающей среды и управления собственными действиями - совсем как осьминог. Единая система всасывания позволяет роботу захватывать деликатные предметы, определять, касается ли он воздуха, воды или шероховатой поверхности, и даже предсказывать, насколько сильно что-то тянет за него - и все это сразу, без использования центрального компьютера.

Ведущий автор Тяньци Юэ объяснил: "В прошлом году мы разработали искусственную присоску, которая имитировала то, как осьминоги прилипают к камням, используя мягкие материалы и герметизацию водой.

"Это исследование развивает эту работу - от использования присоски, подобной присоске осьминога, для подключения к объектам до использования "воплощенного всасывающего интеллекта" - имитации ключевых аспектов нервно-мышечной структуры осьминога в мягких роботизированных системах".

Интеллект всасывания работает на двух уровнях: соединяя всасывающий поток с локальной жидкостной схемой, мягкие роботы могут достигать низкоуровневого воплощенного интеллекта, подобного осьминогу, включая мягкое захватывание деликатных объектов, адаптивное скручивание и инкапсуляцию объектов неизвестной геометрии. Расшифровывая реакцию присоски на давление, роботы могут достичь высокого уровня восприятия, включая обнаружение контакта, классификацию окружающей среды и шероховатости поверхности, а также прогнозирование интерактивного тягового усилия.

Эта простая и недорогая технология всасывания может привести к созданию нового поколения мягких роботов, которые будут более безопасными, умными и энергоэффективными. Потенциальное применение включает бережный сбор фруктов в сельском хозяйстве, обращение с хрупкими предметами на фабриках, закрепление медицинских инструментов внутри человеческого тела или создание мягких игрушек и носимых инструментов, которые могут безопасно взаимодействовать с людьми.

В настоящее время команда работает над тем, чтобы сделать систему компактнее и надежнее для использования в реальных условиях. Они также стремятся объединить его с интеллектуальными материалами и искусственным интеллектом, чтобы улучшить его адаптивность и способность принимать решения в сложных условиях.

"Удивительно, как простая присоска, внутри которой нет электроники, может чувствовать, думать и действовать - совсем как рука осьминога", - заключил Тяньци. "Это могло бы помочь роботам стать более естественными, мягкими и интуитивно понятными в использовании".