Робот Bean-Bot без моторов и программирования 07.09.2026

Робототехнику трудно представить без электродвигателей, аккумуляторов, датчиков и управляющего программного обеспечения. Однако исследователи Итальянского технологического института продемонстрировали, что для выполнения довольно сложных движений все эти компоненты иногда вовсе не обязательны. Созданный ими миниатюрный робот Bean-Bot способен самостоятельно прыгать, катиться, скользить, переворачиваться и преодолевать наклонные поверхности, используя энергию нагрева и особенности собственной конструкции.

Идея разработки возникла благодаря необычному природному механизму. За основу специалисты взяли мексиканскую фасоль, которая способна неожиданно перемещаться из-за находящейся внутри семени личинки моли. В лаборатории биомиметической мягкой робототехники эту природную особенность переосмыслили с инженерной точки зрения. Получившийся Bean-Bot представляет собой легкую оболочку характерной формы, пружину из материала с памятью формы и несколько магнитов.

Основным источником энергии служит небольшая пружина, меняющая конфигурацию при нагревании. Когда ее температура достигает примерно 70-80 °C, накопленная механическая энергия высвобождается достаточно резко, чтобы подбросить робота в воздух. При этом Bean-Bot не располагает ни двигателями, ни аккумулятором, ни компьютером, который определял бы последовательность действий. После приземления характер его дальнейшего движения определяется геометрией корпуса, свойствами поверхности и взаимодействием магнитов.

Необычная форма оболочки позволяет роботу самостоятельно менять характер движения и возвращаться в рабочее положение. Одна сторона корпуса имеет округлую поверхность, благодаря которой Bean-Bot способен катиться, тогда как две другие стороны являются плоскими и помогают ему сохранять устойчивость. Такая конструкция также позволяет роботу переворачиваться после приземления, независимо от того, какой стороной он упал. В результате механическая форма фактически берет на себя часть функций, которые в обычных роботах выполняют датчики и программные алгоритмы.

Эксперименты показали довольно широкий набор возможностей для столь простой конструкции. Bean-Bot способен подпрыгивать на высоту до 30 сантиметров, перемещаться после прыжка примерно на 80 сантиметров, скользить по гладким поверхностям и переворачиваться как в воздухе, так и после соприкосновения с землей. В зависимости от силы магнитного взаимодействия робот также смог преодолевать склоны с углом наклона от 10 до 18 градусов.

Большую роль в поведении миниатюрной машины играет окружающая поверхность. На гладком покрытии после приземления Bean-Bot может продолжить движение вверх по наклонной поверхности или перейти к скольжению. Шероховатое покрытие чаще заставляет его двигаться по круговой траектории, а неровности способны заметно изменять направление и высоту последующего прыжка. Таким образом, внешняя среда становится своеобразным элементом механизма управления, хотя никаких электронных датчиков для ее анализа робот не использует.

Эффективность такого подхода подтверждает статистика испытаний. В серии из 92 прыжков примерно 81,5% завершались после первоначального подскока дополнительным перемещением - качением, скольжением, отскоком или переворачиванием. При этом сама конструкция остается чрезвычайно легкой: оболочка имеет массу около 3,8 грамма, а прыжковый механизм весит примерно 8 граммов. Корпус изготавливается с помощью 3D-печати, а основными функциональными элементами остаются пружина с памятью формы и магниты.

Пока у Bean-Bot есть существенное ограничение, связанное с источником энергии. Для активации пружины необходимо нагреть ее примерно до 70-80 °C, после чего перед срабатыванием может потребоваться от 30 до 180 секунд. Для восстановления механизма перед следующим циклом требуется еще около 130-140 секунд. Поэтому нынешний прототип нельзя назвать быстрым или универсальным роботом, однако исследователи рассматривают его как демонстрацию принципиально иной концепции. В будущем более совершенные материалы могут позволить снизить необходимую температуру и сократить интервалы между движениями.