Робот Bean-Bot без моторов и программирования

07.09.2026

Робототехнику трудно представить без электродвигателей, аккумуляторов, датчиков и управляющего программного обеспечения. Однако исследователи Итальянского технологического института продемонстрировали, что для выполнения довольно сложных движений все эти компоненты иногда вовсе не обязательны. Созданный ими миниатюрный робот Bean-Bot способен самостоятельно прыгать, катиться, скользить, переворачиваться и преодолевать наклонные поверхности, используя энергию нагрева и особенности собственной конструкции.

Идея разработки возникла благодаря необычному природному механизму. За основу специалисты взяли мексиканскую фасоль, которая способна неожиданно перемещаться из-за находящейся внутри семени личинки моли. В лаборатории биомиметической мягкой робототехники эту природную особенность переосмыслили с инженерной точки зрения. Получившийся Bean-Bot представляет собой легкую оболочку характерной формы, пружину из материала с памятью формы и несколько магнитов.

Основным источником энергии служит небольшая пружина, меняющая конфигурацию при нагревании. Когда ее температура достигает примерно 70-80 °C, накопленная механическая энергия высвобождается достаточно резко, чтобы подбросить робота в воздух. При этом Bean-Bot не располагает ни двигателями, ни аккумулятором, ни компьютером, который определял бы последовательность действий. После приземления характер его дальнейшего движения определяется геометрией корпуса, свойствами поверхности и взаимодействием магнитов.

Необычная форма оболочки позволяет роботу самостоятельно менять характер движения и возвращаться в рабочее положение. Одна сторона корпуса имеет округлую поверхность, благодаря которой Bean-Bot способен катиться, тогда как две другие стороны являются плоскими и помогают ему сохранять устойчивость. Такая конструкция также позволяет роботу переворачиваться после приземления, независимо от того, какой стороной он упал. В результате механическая форма фактически берет на себя часть функций, которые в обычных роботах выполняют датчики и программные алгоритмы.

Эксперименты показали довольно широкий набор возможностей для столь простой конструкции. Bean-Bot способен подпрыгивать на высоту до 30 сантиметров, перемещаться после прыжка примерно на 80 сантиметров, скользить по гладким поверхностям и переворачиваться как в воздухе, так и после соприкосновения с землей. В зависимости от силы магнитного взаимодействия робот также смог преодолевать склоны с углом наклона от 10 до 18 градусов.

Большую роль в поведении миниатюрной машины играет окружающая поверхность. На гладком покрытии после приземления Bean-Bot может продолжить движение вверх по наклонной поверхности или перейти к скольжению. Шероховатое покрытие чаще заставляет его двигаться по круговой траектории, а неровности способны заметно изменять направление и высоту последующего прыжка. Таким образом, внешняя среда становится своеобразным элементом механизма управления, хотя никаких электронных датчиков для ее анализа робот не использует.

Эффективность такого подхода подтверждает статистика испытаний. В серии из 92 прыжков примерно 81,5% завершались после первоначального подскока дополнительным перемещением - качением, скольжением, отскоком или переворачиванием. При этом сама конструкция остается чрезвычайно легкой: оболочка имеет массу около 3,8 грамма, а прыжковый механизм весит примерно 8 граммов. Корпус изготавливается с помощью 3D-печати, а основными функциональными элементами остаются пружина с памятью формы и магниты.

Пока у Bean-Bot есть существенное ограничение, связанное с источником энергии. Для активации пружины необходимо нагреть ее примерно до 70-80 °C, после чего перед срабатыванием может потребоваться от 30 до 180 секунд. Для восстановления механизма перед следующим циклом требуется еще около 130-140 секунд. Поэтому нынешний прототип нельзя назвать быстрым или универсальным роботом, однако исследователи рассматривают его как демонстрацию принципиально иной концепции. В будущем более совершенные материалы могут позволить снизить необходимую температуру и сократить интервалы между движениями.

<< Назад: Графен приближает идею космического лифта 08.09.2026

>> Вперед: Ультраширокий монитор LG 40HT513D 07.09.2026

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Двойная система антител летучих мышей против опасных вирусов 17.09.2026

Летучие мыши давно занимают особое место в исследованиях инфекционных заболеваний. Эти животные способны быть естественными носителями вирусов, представляющих серьезную опасность для человека, однако сами зачастую избегают тяжелых последствий заражения. Такая необычная способность особенно интересна ученым, поскольку позволяет изучать механизмы, с помощью которых организм может одновременно сосуществовать с потенциально опасными патогенами и контролировать их воздействие. Исследователи из Тюлейнского университета, Стэнфорда и Центров по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) приблизились к объяснению этого феномена. По их данным, важную роль может играть необычная организация иммунной системы рукокрылых. У представителей семейства лиликовых (Vespertilionidae), насчитывающего более 500 видов и распространенного на всех континентах, кроме Антарктиды, специалисты обнаружили сразу две независимые генетические системы, участвующие в создании тяжелых цепей антител. Антитела пред ...>>

Экологичный ноутбук Acer Vero 16 с модульным корпусом 17.09.2026

Современный ноутбук постепенно перестает быть устройством, которое после нескольких лет эксплуатации проще заменить новым. Производители все чаще пытаются увеличить срок службы техники за счет переработанных материалов, ремонтопригодной конструкции и возможности модернизации отдельных компонентов. Новый Acer Vero 16 (V16-I71 / V16-I71T) стал одним из примеров такого подхода: при высокой производительности модель ориентирована не только на современные вычислительные задачи, но и на снижение экологической нагрузки на протяжении всего жизненного цикла устройства. В основе концепции Acer лежит расширенный принцип 4R, включающий Reduce - уменьшение использования ресурсов, Reuse - повторное применение, Recycle - переработку и Repairability - ремонтопригодность. Разработчики постарались реализовать эти четыре направления непосредственно в конструкции ноутбука. В частности, верхняя крышка и рабочая панель изготовлены из сплава, в котором сочетаются 50% переработанного и 50% низкоуглеродисто ...>>

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Роботизированное кресло Toyota Walk Me 07.11.2025 Современные технологии все чаще пересекаются с медициной, эргономикой и социальной сферой. Компании стремятся не просто создавать машины, а делать устройства, которые расширяют возможности человека. Именно к этому направлению принадлежит новейшая разработка корпорации Toyota - роботизированное кресло Walk Me, впервые показанное на выставке Japan Mobility Show 2025. Оно демонстрирует, как инженерная мысль и забота о людях с ограниченной подвижностью могут соединяться в одном компактном устройстве. Внешне Walk Me напоминает нечто среднее между креслом и небольшим роботом. В отличие от привычных инвалидных колясок или тележек, новинка лишена колес - вместо них движение обеспечивают четыре механические ноги. Такая система позволяет креслу буквально "идти" по поверхности, адаптируясь к рельефу и уверенно преодолевая гравий, бордюры или даже лестницы. Создатели вдохновлялись природой - в частности, движениями коз и крабов, известных своей устойчивостью и ловкостью на пересеченной местности. Благодаря этому Walk Me двигается плавно, устойчиво и безопасно, что делает его удобным не только для городских условий, но и для прогулок на природе. Система управления включает сенсоры обнаружения препятствий, голосовое управление и дисплей, на котором отображаются данные о заряде и дистанции. При необходимости кресло можно направлять вручную при помощи удобных ручек. Эргономичное сиденье автоматически подстраивается под форму тела, обеспечивая комфорт при длительном использовании. Не менее важно и то, как Walk Me вписывается в повседневную жизнь. Его аккумулятора хватает примерно на один день активной работы, а зарядить устройство можно от обычной бытовой розетки. Для хранения или перевозки кресло складывается в течение 30 секунд - в таком виде оно занимает минимум места и без труда помещается в багажник автомобиля. Toyota подчеркивает, что цель проекта - не просто разработать очередное средство передвижения, а создать новую категорию персональной мобильности. Walk Me должен дать людям с ограниченной подвижностью больше независимости, а здоровым пользователям - возможность комфортного перемещения в больших пространствах, например, аэропортах или выставочных центрах.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026