Учёные и инженеры БФУ им.И.Канта за семь месяцев создали таракана-робота. На сайте калининградского университета подробно рассказано, как велась работа над необычным устройством.
Заказчиком выступила российская организация, которая в своём ТЗ указала, что робот должен быть максимально тараканоморфным. На практике это означает следующее:
1) робот должен быть внешне похож на один из видов таракана и соответствовать его физическим размерам;
2) размеры робота должны соответствовать одному из видов тараканов;
3) "поведение" робота должно быть максимально приближено к естественному поведению тараканов.
По словам преподавателя Физико-технического института БФУ им.И.Канта и главного конструктора проекта, самым сложным было найти баланс между этими тремя пунктами.
"Например, в Университете Беркли уже 4 года работают над своим тараканом, но там нет задачи сделать робота тараканоморфным, поэтому он быстрее нашего, но зато не умеет поворачивать на ходу и совсем не похож на настоящего таракана. А нам заказчик поставил именно такую задачу — сделать робота-таракана, причём уложиться в сроки и бюджет".
В итоге за основу прототипа был выбран южно-американский вид тараканов Blaberus Giganteus. Но найти его в Калининграде не удалось, привезти тоже оказалось проблематичным, поэтому исследовательская группа работала с видом Blaberus Craniifer: он отличается от Giganteus только уменьшенным размером (70-80 мм), в остальном (внешний вид, биомеханика) они идентичны. Этот вид тараканов часто называют "мёртвой головой" из-за характерного рисунка на спинке личинки.
Как рассказывают сами инженеры-конструкторы, первые два месяца они просто изучали таракана: его повадки, особенности передвижения и т.д. И лишь потом началась работа по проектированию и конструированию. Лишь 20-я версия соответствовала ТЗ.
Таракан от БФУ им.И.Канта имеет длину 10 см, передвигается со скоростью 30 см/сек, т.е. 3 корпуса в секунду (настоящие тараканы бегают со скоростью до 10 корпусов в секунду). Робот снабжён светочувствительными сенсорами, а также системой контактных и бесконтактных датчиков для детектирования препятствий и их избегания.
"При работе над этим проектом перед нами стояли две глобальные цели. Во-первых, отработать методики, методы и способы разработки, проектирования и производства мелких механических систем для биомедицинских приложений (это киберпротезирование, замена утраченных конечностей и т.д., где нужна мелкая механика, мелкая электроника и высокая автономность). И вторая цель — выяснить, какие технологические барьеры необходимо преодолевать при разработке других мелких электро-механических систем, какая сумма технологий необходима, что можно делать самим, а что – заказывать и покупать. Оказалось, что очень сложно найти комплектующие. Многое пришлось делать самим, вручную. Например, в Австрии есть компания, которая создаёт приводы для ног, но комплект для одного таракана стоит порядка 600 тысяч рублей, а у нас бюджет всего проекта всего 1,5 млн рублей", — рассказал ведущий инженер БФУ им.И.Канта Данил Борчевкин.
Срок сдачи проекта — декабрь, к этому времени коллектив разработчиков рассчитывает встроить БИНС (безплатформенная иннерциальная навигационная система), чтобы робот мог двигаться по заданному курсу. Эта система включает акселерометр, гироскоп и магнитометр — набор, который установлен сегодня в каждом смартфоне. Инженеры уже понимают, как это сделать, поэтому решение задачи — вопрос времени. Кроме того, планируется увеличить автономность работы: сейчас робот может двигаться в течение 20 минут.
Важно отметить, что робот может переносить груз до 10 граммов, чем заинтересовались военные, ведь миниатюрный робот может с портативной камерой проникать в труднодоступные места. И через неделю, как обещает группа исследователей БФУ им.И.Канта, они представят образец в матовом корпусе с камуфляжной раскраской.