Юный техник 1996-05, страница 34

названия, основанные на сходстве с тем или иным прототипом.

Поскольку колес природа не создала, конструкторы обратились к шагохо-дам, полагая, что такой вид передвижения не зря получил столь широкое распространение. Исследования показали, что шагоходы превосходят по проходимости «вездеходы» на гусеничном и колесном ходу, некоторые образцы даже способны карабкаться по вертикальной стенке, словно пауки.

Правда, у них есть серьезный минус — сложность управления. За движением ног должен следить либо оператор, либо компьютер. В последнем случае намного усложняется и удорожается конструкция, требуется разработка соответствующих программ.

* Подсказку для решения проблемы разработчики нашли опять-таки в природе. «По аналогии с живыми организмами мы используем искусственную нервную систему для придания машине подходящей «походки», — рассказывают конструкторы. — Ноги снабжены внешними и внутренними датчиками (рецепторами), сигналы которых позволяют создать абстрактное отображение окружающей среды». Органы так называемой дальней чувствительности — зрение и слух — на первых порах сочли излишними. Ведь муравьи и тараканы частенько просто ощупывают дорогу усами.

Внутренние датчики оценивают

положение ноги в пространстве по вращательным моментам на двигателях, а внешние — сообщают о ближайшем окружении. Сигналы поступают в нейронное ядро, где и создается простейшее представление о месте действия и на основе этого формируются синхронизирующие команды для двигателей.

Такой подход позволил отказаться от «электронного мозга», обойтись простейшими микросхемами, и это, как ни странно на первый взгляд, пошло шаго-ходам только на пользу. Быть очень умным, оказывается, не всегда необходимо. Скажем, бионики затратили немало усилий и средств на создание программ поведения для управляющих компьютеров. Но разве все можно предугадать? И машина, попав впросак, в лучшем случае просто останавливалась, но чаще — ломалась.

В данном же случае биосистемы оказались на редкость живучими. «Мы наблюдали машины, которые пытались двигаться, несмотря на разрушение 80% их систем», — отметили конструкторы. И такая живучесть понятна: с системной точки зрения подобные нейронные ядра представляют собой слабо связанные между собой параллельные компьютеры; каждый из них в случае выхода из строя соседних мог продолжать работать и самостоятельно.

Тщательно исследовав, как работают системы нейронов у насекомых,

«Паук» — самая большая из биоморфных машин, весит 1,5 кг, имеет 36 транзисторов, организованных в четыре независимо работающих ядра.

32