Nauka

Mechaniczne owady do zadań specjalnych – konkurencja humanoidalnych maszyn na robotycznym rynku

Patryk Koncewicz
2

Są niewielkie, wytrzymałe i gotowe do pracy w warunkach nieosiągalnych dla dużych maszyn. Rozwój owadziej robotyki nabiera tempa.

Film sci-fi wyrobiły w nas wyobrażenie robota jako humanoidalnej maszyny, niczym z Blade Runnera. Współczesna robotyka także dąży do takiego obrazu. Nie trzeba daleko szukać, wszakże jesteśmy świeżo po pokazie człekokształtnego droida od Elona Muska, który według najbogatszego człowieka świata ma stanowić przyszłość sztucznej inteligencji. Po drugiej stronie medalu znajdują się zaś naukowcy, którzy wyznają zupełnie inne podejście. Sądzą, że roboty owszem powinny czerpać wzorce z natury, ale nie od ludzi, a od niewielkich owadów.

Siła tkwi w rozmiarze

Od robota przyszłości oczekujemy, aby pomagał nam w codziennych obowiązkach, nosił ciężkie przedmioty czy wykonywał za nas niewygodną pracę. Patrzymy na nie jak na mechanicznych odpowiedników nas samych, co w rzeczywistości może okazać niezbyt przydatne. Inżynierowie robotyczni od lat szukają natomiast inspiracji w owadach, które co prawda nie przeniosą ciężarów, ale za to wcisną się w miejsca niedostępne dla człowieka.

Źródło: Uniwersytet Waszyngtoński

Choć owady wydają nam się często jedynie irytującymi szkodnikami, to posiadają umiejętności niezwykle przydatne w życiu człowieka. Kuba pisał już o karaluchach, które po wyposażeniu w elektroniczne czujniki mogą pomóc w ratowaniu ofiar trzęsienia ziemi. Podobne zastosowanie mają opisywane przez Krzyśka ważki-drony, przeszukujące ciasne pomieszczenia i tunele na potrzeby wojska.

Skuteczność wykorzystania robo-owadów skłania naukowców do eksperymentowania z całą gamą insektów, od pszczół, przez chrząszcze aż po muchy.

Hybrydy spuszczane ze smyczy

Według Kevina Chena – adiunkta elektrotechniki w MIT – to, co jeszcze 10 lat temu budziło w świecie nauki i technologii uśmiech politowania, dziś traktowane jest jako przyszłościowa gałąź robotyki. Według niego mamy do czynienia ze stopniowym odwracaniem trendu, który porzuca dotychczasowe marzenia o stworzeniu funkcjonalnego robo-człowieka.

Międzynarodowe zespoły badaczy biorą na warsztat coraz więcej różnorakich gatunków owadów, podejmując przy tym dwie metody badawcze. Jedna zakłada tworzenie w pełni elektronicznych zamienników insektów, wzorowanych na specyficznych zachowaniach danych gatunków. Druga zaś opiera się na ulepszaniu przy pomocy technologii żyjących owadów, tworząc zdalnie sterowane cyborgi, takie jak wspomniane wyżej karaluchy.

Chen wraz z podległym mu zespołem obserwuje zachowanie owadów w naturalnym środowisku i tworzy ich mechaniczne odpowiedniki. Efektem prac są między innymi robotyczne świetlik, nawigujące rojem za pomocą światła. Sztuczne owady wymagają jeszcze nieco usprawnienia pod względem komunikacji, a gdy to się stanie, będą mogły przykładowo zająć się zapylaniem roślin hodowanych w kosmosie, co dla prawdziwych insektów jest zbyt trudnym zadaniem.

Robtyczny świetlik autorstwa badaczy z MIT

Naukowcy są pod wrażeniem szalonych i inspirujących rzeczy, jakich dokonują małe owady. Problem polega jednak na odpowiednim zminiaturyzowaniem niezbędnych przewodów i czujników. Prace trwają także nad odwzorowaniem muchy, która w elektronicznej wersji mogłaby wykrywać wycieki gazu w szczelinach niedostępnych dla człowieka lub większego robota.

Największa zagwozdka tkwi jednak w zasilaniu. Badacze na ten moment nie są bowiem w stanie stworzyć malutkich baterii, które wystarczą do długotrwałego zasilania całego roju. To właśnie dlatego praktyczniejszą opcją wydają się hybrydy, czyli wciąż żyjące owady wspierane elektroniką. To zaś budzi wątpliwości etyczne. W niektórych przypadkach nie jest do końca jasne, czy insekty odczuwają ból lub niepokój. Dlatego też Sawyer B. Fuller z Uniwersytetu Waszyngtońskiego uważa, że najbardziej optymalną metodą jest „spuszczanie ze smyczy”. Chodzi o dogłębną analizę zachowań owadów oraz ich zdolności do wykrywania lub reagowania na substancje chemiczne. Zamontowanie czujników lub kamer pozwoli na jednoczesne czerpanie korzyści z niewielkich rozmiarów insektów docierających w trudno dostępne miejsca, ale nie będzie wiązało się z uczynieniem z owada sterowanego przez człowieka zombie. Doładowany technologią insekt mógłby dalej funkcjonować „naturalnie”, dostarczając człowiekowi ważnych informacji ze środowiska.

Być może więc nie ma co ulegać zbyt optymistycznej narracji Muska i spółki, bo w przyszłości znacznie bardziej prawdopodobnym scenariuszem będzie robo-mucha, która wleci latem przez okno, niż dostarczenie pizzy przez humanoidalnego droida rodem z filmu Ex-Machina.

Stock image from Depositphotos

Źródło

Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu