«Рассказывает Слизков Алексей Сергеевич, директор по развитию чешско-российской ИТ-компании The MASCC.»
Несколько следующих месяцев у посетителей Ботанического сада Атланты появится возможность следить за испытаниями устройства, которое дополнит высокотехнологичный инструментарий наблюдения за исчезающими видами животных. «Ленивец» (SlothBot) — это робот, двигающийся также неторопливо, как его прототип из мира животных. Устройство создано для ведения наблюдения с деревьев. С этих позиций удобно следить за животными, растениями, находящимися внизу, а также собирать данные о состоянии окружающей среды. «Ленивец», использующий энергию солнечных батарей, создан инженерами-робототехниками Технологического института Джорджии. Робот, помимо исследовательских функций, демонстрирует преимущества экономного в энергетическом смысле образа жизни настоящих ленивцев. В определенных случаях сверх медлительность может быть идеальным поведением.
Несколько следующих месяцев у посетителей Ботанического сада Атланты появится возможность следить за испытаниями устройства, которое дополнит высокотехнологичный инструментарий наблюдения за исчезающими видами животных. Робот-ленивец, передвигающийся с низкой скоростью энергоэффективный механизм, который приспособлен для того, чтобы вести слежение с деревьев за животными, растениями и снимать параметры состояния окружающей среды, будет испытываться рядом с популярным маршрутом для прогулок под навесом сада.
Разработанный инженерами-робототехниками Технологического института Джорджии с использованием преимуществ малоподвижного и экономного в энергетичном смысле образа жизни настоящих ленивцев, SlothBot демонстрирует, как малоподвижность может найти идеальное применение. «Ленивец», оснащенный солнечными батареями, управляется с помощью инновационных технологий. Робот перемещается по кабелю, натянутому между двумя высокими деревьями, фиксируя с помощью датчиков такие парамерты, как температуру окружающей среды, уровень содержания углекислого газа, погодные условия и другую информацию в лесу, расположенном в центре Атланты.
Магнус Эгерстедт профессор и заведующий кафедрой в технической школе Джорджии по электро- и вычислительной технике сказал, что при создании SlothBot в качестве конструкторского принципа была выбрана медлительность. По словам ученого, сегодня в проектировании роботов используются другие принципы, но медлительность и гиперэнергетическая эффективность позволяют «Ленивцу», медленно передвигаясь, непрерывно наблюдать за процессами, происходящими в течение нескольких месяцев или даже лет.
Корпус «Ленивца», созданный с помощью 3D-печати, защищает двигатели, редукторы, батареи и чувствительное оборудование от внешних условий. Робот запрограммирован передвигаться только в случае необходимости в поисках солнечного света, когда его батареям потребуется подзарядка. В Ботаническом саду Атланты SlothBot длиной 1 м будет работать на одном 30-метровом кабеле. В более крупных экологических
зонах робот сможет перемещаться с одного кабеля на другой и вести наблюдение за большей территорией.
Вице-президент по охране природы и исследованиям в саду Эмили Коффи говорит, что самый важный результат, который будет продемонстрирован с помощью SlothBot, — это объединение робототехники и технологий с охраной природы. Исследовательница сказала, что они проводят работы по сохранению растений и экосистем, которым грозит опасность исчезновения, во всём мире; SlothBot поможет найти новые методы исследований и способы защиты.
При поддержке Национального научного фонда и управления Военно-морских исследований SlothBot может помочь ученым лучше понять абиотические факторы, влияющие на критические экосистемы, обеспечивая новый инструмент для разработки информации, необходимой для защиты редких видов и находящихся под угрозой исчезновения экосистем.
Коффи добавила, что «Ленивец» мог бы удаленно провести некоторые исследования и помочь ученым понять, что происходит с опылителями, взаимодействиями между растениями и животными, а также другими явлениями, которые трудно наблюдать иными методами. Происходит потеря биоразнообразия: более, чем четверть мировых растений потенциально вымирают. SlothBot предлагает, как считает Коффи, еще один способ работы по сохранению этих видов.
Эгерштедта на создание робота вдохновил визит в виноградник в Коста-Рике, где ученый увидел двухпалых ленивцев, передвишгающихся по проводам в поисках пищи в кронах деревьев. Оказывается, медлительность может стать стратегией, если нужно развернуть роботов для работы в течение длительного периода времени, сказал он.
Несколько других роботизированных систем уже продемонстрировали ценность медлительности, как принципа работы. Среди наиболее известных — марсоходы, которые собирали информацию о Красной планете более десятка лет. Скорость не так уж важна для марсоходов, заметил Эгерштедт, — но они собрали много информации во время неспешного исследования планеты.
Помимо охраны природы, SlothBot может применяться для работы в агросекторе, где робот, перемещающийся по проводам в воздухе с помощью камеры и других датчиков, может обеспечить раннее обнаружение болезней сельскохозяйственных культур, измерять влажность и наблюдать за насекомыми. После тестирования в Ботаническом саду Атланты исследователи надеются переместить «Ленивца» в Южную Америку, чтобы наблюдать за опылением орхидей или жизнью находящихся под угрозой исчезновения лягушек.
Исследовательская группа, в которую входят аспиранты Дженнаро Нотомиста и Юсеф Эмам, студентка бакалавриата Эми Яо и аспирант Шон Уилсон, рассмотрела несколько методов локомоции для «Ленивца». Колесные роботы широко используются, но в естественном мире они могут быть остановлены препятствиями, такими как камни или грязь. Летающие роботы требуют слишком много энергии, чтобы долго находиться в воздухе. Вот почему наблюдение Эгерштедта за передвигающимися по проволоке ленивцами в винограднике было так важно.
Эгерштедт считает, что действительно увлекательно думать о том, что роботы становятся частью окружающей среды, членом экосистемы. Он сказал, что ученые создают не анатомическую копию живого ленивца, а робота, интегрированного в экосистему, которую он наблюдает, как настоящее животное.
SlothBot, запущенный в Ботаническом саду Атланты, является второй версией системы, первоначально представленной в мае 2019 года на международной конференции по робототехнике и автоматизации. Этот робот был гораздо меньшим лабораторным прототипом.
Помимо своих природоохранных целей, исследователи надеются, что SlothBot предоставит новый способ стимулировать интерес к охране природы со стороны посетителей сада. «Это поможет нам рассказать историю слияния технологий и охраны природы», — сказала Коффи.
Это исследование было спонсировано Управлением военно-морских исследований США через грант N00014-15-2115 и Национальным научным фондом через грант 1531195.
