Группа ученых из США и Канады провела исследование, чтобы определить, способны ли современные роботы превзойти людей, животных и насекомых в скорости передвижения в естественной среде. Оказалось, что биологические организмы значительно опережают своих механических аналогов в этом вопросе. Исследование было опубликовано в научном журнале Science Robotics (SciRobo). Выводы ученых основаны на анализе десятков предыдущих исследований, изучавших передвижения гепардов, тараканов и человека в сравнении с подобными роботами.
Например, робот-таракан HAMR-Jr, созданный в Гарвардском университете, способен развивать скорость при движении примерно равную скорости гепарда (около 100 километров в час). Однако обычный таракан превосходит HAMR-Jr в маневренности и способности передвигаться по любым поверхностям. Ученые отметили, что на уровне системы роботы уступают биологическим организмам в координации работы своих частей. Когда инженеры увеличивают скорость движения, им приходится отказываться от способности машины быстро менять направление.
По мнению авторов исследования, организм представляет собой целостную систему, в которой части обладают множеством функций. Мышцы квадрицепсы, управляющие движением ног, могут напоминать приводы робота с аналогичной функцией. Однако квадрицепсы производят собственную силу, расщепляя жиры и сахара, и обладают нейронами, передающими информацию о давлении и болевых ощущениях. Команда пришла к выводу, что роботы могли бы стать конкурентоспособными с живыми существами, если бы каждая конечность представляла собой автономную систему со своими датчиками, приводами и управляющими схемами.