Буся, она же Тумба
Прошу простить, но это максимум, на который я мог рассчитывать без вреда для своего здоровья, да и то только потому, что подкрался к спящей.
Робот падение падения алгоритм техника дзюдо удар повреждения песочница
Роботов обучают технике из дзюдо, позволяющей им падать с минимальным ущербом
Финал соревнования DARPA Robotics Challenge показал, что одной из самых больших неприятностей, которые могут приключиться с современными гуманоидными роботами, является неконтролируемое падение. В большинстве случаев роботы падали, сильно ударяясь об поверхность своей головой и верхней частью туловища, что очень часто приводило к получению ими серьезных повреждений. С человеком такая ситуация происходит тогда, когда он абсолютно не готов к падению, а роботы, не имеющие специализированных алгоритмов, не готовы к падению все 100 процентов времени. Это положение пытаются исправить специалисты из Технологического университета Джорджии, которые уже реализовали в виде программных алгоритмов некоторые техники из борьбы дзюдо. И роботы, снабженные поддержкой этих алгоритмов, совершают падение наиболее безопасным для них способом, что позволяет им снова подняться на ноги и продолжить выполнение своей задачи.
Благополучное падение происходит тогда, когда вы полностью или частично контролируете этот процесс при помощи движений своего тела. Во время падения потенциальная энергия, которой обладает тело человека, преобразовывается в кинетическую энергию движения, которой необходимо куда-то деться в момент, когда тело сталкивается с поверхностью. Если первой точкой контакта является голова или, хуже того, лицо, вся кинетическая энергия оказывает воздействие, которое выражается в силе удара. Но если вам удается во время падения коснуться поверхности сразу несколькими частями тела и сделать это в определенной последовательности, то энергия падения рассеивается по большой площади. Идеальным падением считается то, во время которого воздействие в каждой точке контакта тела с поверхностью не имеет такой силы, чтобы причинить человеку боль.
"Созданный нами алгоритм способен обнаружить начало процесса падения робота и рассчитать такую траекторию движений его конечностей, которая приведет к определенной последовательности контакта частей робота с поверхностью, что позволит свести ущерб к минимально возможному" - пишут исследователи, - "Алгоритм реагирует на широкий ряд внешних воздействий, отклонений и возмущений. И он каждый раз рассчитывает такую последовательность контакта частей тела робота с поверхностью, которая рассеивает начальный импульс падения с максимальной эффективностью".
Во время испытаний было установлено, что использование дзюдо-алгоритма позволяет уменьшить энергию воздействия на верхнюю часть корпуса и голову робота, там, где в большинстве случаев находятся самые важные системы, на 30 - 90 процентов. Однако, на нынешнем уровне реализации алгоритму требуется от 1 до 10 секунд на определение последовательности действий робота во время падения. Естественно, с такими показателями не идет никакой речи о возможности практического использования алгоритма, где требуется быстрое принятие решений в режиме реального времени. Алгоритм пока еще способен работать только с "плоскими" вариантами падения, строго вперед и назад, а для его работы при боковом падении потребуются расчеты намного более сложной математической модели.
Тем не менее, все вышеописанные проблемы алгоритма падения робота не являются неразрешимыми задачами, вполне вероятно, что разработчикам роботов, для придания устойчивости их детищам и наделения их способностью безопасных падений потребуется лишь установить им более мощные компьютеры систем управления, способные быстро справляться с решением сложных задач по пространственному моделированию.
наука клетки ДНК протоклетки деление песочница
Ученые создали первые синтетические клетки, способные к самостоятельному воспроизведению
Исследователи создали синтетические "протоклетки" из ДНК и белков, упакованных в липидах, жирных органических кислот, оболочка из которых подражает клеточной мембране. Эти сферические клетки еще не являются живыми, но в содержащейся в них ДНК имеется набор инструкций для их самостоятельного воспроизведения при условии совпадения ряда условий окружающей среды. Одним из этих условий является pH-фактор и изменения этого фактора побуждают протоклетку начать процесс деления.
Главной проблемой, которую удалось преодолеть ученым, является обеспечение того, чтобы протоклетки, полученные в результате деления первой клетки, также могли самостоятельно продолжить деление. Для этого ученые разработали метод, позволяющий новым протоклеткам, получившимся в результате деления, объединятся с подобными структурами, находящимися в непосредственной близости. И этот метод сработал - таким образом ученым удалось вывести в лаборатории целых три поколения протоклеток.
В настоящее время ученые считают, что они достаточно хорошо изучили циклические процессы, происходящие во время жизненного цикла протоклетки - деление протоклетки, питание (объединение клеток с целью получения нового "строительного материала", созревание (подготовка к делению) и деление (расщепление одной клетки на две новых).
Исследователи считают, что реализованная ими модель наиболее точно демонстрирует процесс зарождения и формирования примитивной жизни путем размножения клеток. И наиболее подходящим местом на Земле, в котором присутствуют все необходимые для таких процессов условия, ученые считают области вокруг геотермальных источников на поверхности и на дне океана. В этих областях присутствует достаточное количество всевозможных органических соединений, которыми протоклетки пополняют запасы строительного материала, и в этих областях могут происходить резкие колебания значения pH-фактора, который является "спусковым крючком" механизма деления.
Тем не менее, данные исследования так и оставили без ответов массу вопросов. Исследователям еще не до конца известно, как генетическая информация влияет на физические параметры протоклеток. Не понимая этих зависимостей еще невозможно проследить путь генетических мутаций, которые превратили первые "неживые протоклетки" в первые живые клетки, в которых начали идти процессы, схожие с процессами, идущими в обычных живых клетках. Однако, ученые не собираются останавливаться на достигнутом и планируют в скором времени синтезировать более сложные протоклетки, изучение которых сможет пролить свет на "работу" заключенной в них генетической информации.
