"В мире ИТ" представляет вниманию читателей и гостей блога любопытную техническую новинку - робота, который способен менять свой цвет в зависимости от окружающей среды, уподобившись хамелеону. Черпать идеи у природы - это давняя традиция инженеров и архитекторов. В данной разработке конструкторы взяли на вооружение не все поразительные характеристики хамелеона. Но даже только одно отличительное свойство яркого представителя животного мира, рептилии, предоставило техникам широкое поле для творчества. Небольшая справка о впечатляющих возможностях хамелеона.
 |
| Корейские ученые представили робота-хамелеона |
Хамелеон, несомненно, животное с удивительными способностями. Слово хамелеон происходит от греческого chamai, что означает на земле, и leon, что означает лев: земляной лев. Это калька с аккадского nēš qaqqari, «наземный лев». Цвет хамелеона может меняться не только в зависимости от окружающей среды, в частности, ее температуры, но и в соответствии с эмоциями животного. Кожа рептилии окрашивается в один цвет, когда хамелеон злится, и в другой, когда боится. Цветовая гамма хамелеонов во многом зависит от видовой принадлежности, причем у некоторых видов переход от одного цвета к другому происходит менее чем за 20 секунд. Менять цвет хамелеонам позволяет химическое вещество под названием меланин. У этой рептилии длинный язык (в два раза длиннее их тела) с липкой поверхностью, на кончике которого находится присоска. Скорость движения языка - 0,07 секунды, а сила - 41 g. Глаза рептилии могут двигаться в разных направлениях, подобно орудийной башне, турели, с дугой обзора в 360 градусов. Хамелеон может видеть одновременно в двух направлениях, не теряя ориентации и фокуса. Каждый глаз животного похож на камеру, он может вращаться и фокусироваться независимо друг от друга. Во время охоты оба глаза фокусируются в одном направлении, обеспечивая стереоскопическое восприятие глубины. Хамелеоны могут видеть в спектре видимого и ультрафиолетового света. Под воздействием ультрафиолета хамелеоны более активны и размножаются, потому что этот тип света положительно влияет на шишковидную железу. Эта рептилия обладает впечатляющим балансом движения, позволяющим ему с изумительной устойчивостью перемещаться по ветвям. Самый маленький хамелеон в мире, Хамелеон-Лист, имеет размер в 6 мм (0,5 дюйма), что несколько меньше спичечной головки.
 |
| Мониторинг состояния робота-хамелеон |
Группа корейских исследователей разработала робота-хамелеона, покрытого мембраной, меняющей цвет, чтобы имитировать окружающую среду. У новой технологии широкие перспективы в архитектуре и моде.
Способность хамелеонов изменять цвет издавна привлекала ученых. Этот метод маскировки представляет собой значимую цель для многих исследователей и может найти практическое применение во разнообразных областях, включая робототехнику. Корейские ученые из Сеульского национального университета создали робота с многослойным покрытием, способным сливаться с окружающим фоном. Подробности исследования были опубликованы в журнале Nature Communications (Хёнсок Ким и др., Биомиметический пластичный робот-хамелеон с искусственной крипсисой и деструкционной окраской кожи, Communication Nature (2021). DOI: 10.1038 / s41467-021-24916-w).
Выяснилось, что хамелеонам удается менять цвет благодаря сокращению мышц под кожей, воздействующих тем самым на нанокристаллы химического вещества. Ранее уже было разработано покрытие с аналогичными свойствами, которое реагирует на изменение обстановки при изгибе или растяжении. Однако корейская команда выбрала другое направление, сосредоточившись на реакции на температуру.
 |
| Корейский робот-хамелеон |
Чтобы создать подобного робота, исследователям пришлось начать с разработки слоя "кожи". Он состоял из жидких чернил, который мог изменять цвет при воздействии небольшого количества тепла. Температура заставляла частицы чернил формировать спиральные структуры, отражающие световые волны определенной длины. Различное число тепловых структур разного размера, воздействуя на частицы вещества, позволяет отображать практически любой цвет. Затем командой корейских ученых был создан второй слой "кожи", состоящий из нагревательных элементов. Исследователи оснастили покрытием созданную ими модель хамелеона. Затем они добавили датчики цвета на брюшко и внутренние схемы робота, чтобы он мог двигаться вперед. Датчики на брюшной части предназначены для распознавания цветов, обработки полученной информации и отправки сигналов в нагревательный элемент. Исследователи также внедрили шаблоны цветовых узоров, чтобы позволить роботу изменять не только цвет своей "кожи", но и цвета узоров, которые он отображал на ней.
 |
| Корейский робот-хамелеон |
В результате у корейских ученых получился пластичный робот с «кожей», состоящей из слоя термохромных жидких кристаллов. Под ним встроена структура, состоящая из нескольких слоев серебряной нанопроволоки, служащих нагревательными элементами. Такая архитектура позволяет роботу не только менять цвет, но и создавать узоры, которые максимально соответствуют декору поверхности.
Робот оснащен датчиками для определения цветовой гаммы окружающей среды, подключенных к микроконтроллеру. Устройство переводит цвет в определенные значения температуры, что и позволяет роботу менять цвет покрытия в реальном времени. Робот пока не умеет автоматически генерировать шаблоны цветомаскировки.
 |
| Демонстрация робота, меняющего цвет в реальном времени. © Сеунг Хван Ко и др. |
Исследователи сняли видео, продемонстрировав способность робота изменять цвета. В предоставленном сеульскими учеными видеоролике робот передвигается по панели с участками разного цвета. Робот не просто изменяет цвет; он изменяет цвет своей "кожи", оказавшись на цветном участке - пока он двигается, наблюдателю кажется, что хамелеон медленно наполняется чернилами другого цвета.
Ученые называют достижение этого свойства одной из следующих своих научных целей. Итогом проекта по мысли исследователей станет применение робота и его покрытия не только для создания военной камуфляжа, но и в архитектуре, искусстве и моде.
Источник: futura-sciences.com
***
ENG
***
"In the IT world" presents to the attention of readers and visitors of the blog an interesting technical novelty - a robot that is able to change its color depending on the environment, like a chameleon. Drawing ideas from nature is a long tradition of engineers and architects. In this development, the designers have adopted not all the striking characteristics of the chameleon. But even only one distinctive feature of the outstanding representative of the animal world, the reptile, provided technicians with a wide field for creativity. A little background on the impressive possibilities of the chameleon.
 |
| Korean scientists presented a robot chameleon |
The chameleon is undoubtedly an animal with amazing abilities. The word chameleon comes from the Greek chamai, which means on earth, and leon, which means lion: earth lion. This is a tracing paper from Akkadian nēš qaqqari, "ground lion". The color of a chameleon can change not only depending on the environment, in particular, its temperature, but also in accordance with the emotions of the animal. The reptile's skin turns one color when the chameleon is angry, and another color when he is afraid. The color range of chameleons depends largely on the species, and in some species the transition from one color to another occurs in less than 20 seconds. A chemical called melanin allows chameleons to change color. This reptile has a long tongue (twice as long as their body) with a sticky surface, on the tip of which is a suction cup. The speed of movement of the tongue is 0.07 seconds, and the force is 41 g. The eyes of the reptile can move in different directions, like a gun turret, turret, with a 360-degree field of view. The chameleon can see in two directions simultaneously without losing orientation and focus. Each eye of an animal is like a camera, it can rotate and focus independently of each other. When hunting, both eyes focus in the same direction, providing stereoscopic depth perception. Chameleons can see in the spectrum of visible and ultraviolet light. Under the influence of ultraviolet light, chameleons are more active and multiply because this type of light has a positive effect on the pineal gland. This reptile has an impressive balance of movement, allowing it to move along branches with amazing stability. The smallest chameleon in the world, the Leaf Chameleon, measures 6 mm (0.5 inches), which is slightly smaller than a match head.
 |
| Chameleon robot state |
A group of Korean researchers have developed a chameleon robot covered with a color-changing membrane to mimic its environment. The new technology has broad perspectives in architecture and fashion.
Chameleons' ability to change color has long attracted scientists. This cloaking method represents a significant goal for many researchers and can find practical applications in a variety of fields, including robotics. Korean scientists from Seoul National University have created a robot with a multilayer coating that can blend in with the surrounding background. Details of the study were published in the journal Nature Communications (Hyunseok Kim et al., Biomimetic Soft Robot Chameleon with Artificial Crypsis and Destructive Skin Coloration, Communication Nature (2021). DOI: 10.1038 / s41467-021-24916-w).
 |
| Korean scientists presented a robot chameleon |
It turned out that chameleons manage to change color by contracting muscles under the skin, thereby affecting the nanocrystals of the chemical. Previously, a coating has been developed with similar properties, which responds to changes in the environment when bending or stretching. However, the Korean team took a different direction, focusing on temperature response.
 |
| Korean scientists presented a robot chameleon |
 |
| Demonstration of a robot that changes color in real time. © Seung Hwan Ko et al. |
Комментарии
Отправить комментарий