Πολλές από τις ικανότητες της φύσης λειτουργούν ως πρότυπα για την προηγμένη ρομποτική, την επιστήμη των υλικών και την πληροφορική. Για παράδειγμα:

  • Το κρανίο του δρυοκολάπτη με απορρόφηση κραδασμών έχει εμπνεύσει προστατευτικό εξοπλισμό και συστήματα απόσβεσης κραδασμών.
  • Η προσκόλληση του γκέκο μέσω δυνάμεων van der Waals οδήγησε στη δημιουργία ξηρών συγκολλητικών υλικών και ρομπότ αναρρίχησης.
  • Η βιο-εμπνευσμένη κίνηση έχει βελτιώσει την ευελιξία ιπτάμενων, υποβρύχιων και εδάφους-διασχίζοντων ρομπότ.
  • Οι ενεργειακά αποδοτικές στρατηγικές κίνησης της φύσης, όπως η προσαρμοστική αλλαγή σχήματος του χαμαιλέοντα ή η ευκαμψία των μαλακών ιστών του χταποδιού, επηρεάζουν δομές ρομπότ που αλλάζουν σχήμα (Bar-Cohen, 2006).

Ενσωμάτωση Επαυξημένης Πραγματικότητας στη Βιομιμητική Ρομποτική και Τεχνητή Νοημοσύνη

Αξιοποιώντας την Επαυξημένη Πραγματικότητα, οι μαθητές και οι ερευνητές μπορούν να:

  • Δοκιμάσουν αρχές βιομιμητικής κίνησης σε προσομοιώσεις με Επαυξημένη Πραγματικότητα, οπτικοποιώντας πώς ρομπότ που μοιάζουν με γκέκο, χταπόδια με μαλακό σώμα ή drones εμπνευσμένα από λιβελούλες κινούνται και προσαρμόζονται σε διαφορετικά περιβάλλοντα.
  • Χρησιμοποιήσουν παρουσιάσεις βιομηχανικής με βάση την Επαυξημένη Πραγματικότητα για να αναλύσουν πώς τα ρομποτικά άκρα που καθοδηγούνται από ΤΝ μιμούνται τις βιολογικές δομές των μυών.
  • Εκπαιδεύσουν εφαρμογές Επαυξημένης Πραγματικότητας με ΤΝ ώστε να ανταποκρίνονται σε ερεθίσματα του πραγματικού κόσμου, αναπαράγοντας βιολογικές διαδικασίες λήψης αποφάσεων σε ρομποτικά συστήματα (Dünser et al., 2012).

Βιο-εμπνευσμένες Μικροσυσκευές: Η Επαυξημένη Πραγματικότητα στο Σχεδιασμό Τεχνολογιών του Μέλλοντος

Μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις στη βιομιμητική είναι ο σχεδιασμός μικροσκοπικών βιο-εμπνευσμένων συσκευών που μπορούν να:

Πετούν με εξαιρετική ευελιξία, όπως μια λιβελούλα
Προσκολλώνται σε λείους και τραχείς τοίχους, όπως ένα γκέκο
Προσαρμόζονται σε δομές του περιβάλλοντος, όπως ένας χαμαιλέοντας
Επεξεργάζονται σύνθετες τρισδιάστατες εικόνες σε πραγματικό χρόνο, παρόμοια με την ανθρώπινη όραση
Ανακυκλώνουν ενέργεια κίνησης, βελτιώνοντας την ενεργειακή απόδοση
Αυτοαναπαράγονται και αναπτύσσονται χρησιμοποιώντας πόρους του περιβάλλοντος
Παράγουν και αποθηκεύουν χημική ενέργεια, μιμούμενες βιολογικές διαδικασίες

Σχεδιασμός και Δοκιμή Βιο-εμπνευσμένων Μικροσυσκευών με Επαυξημένη Πραγματικότητα

  • Η πρωτοτυποποίηση με Επαυξημένη Πραγματικότητα επιτρέπει την αλληλεπίδραση σε πραγματικό χρόνο με ψηφιακά μοντέλα βιο-εμπνευσμένων ρομπότ, βοηθώντας τους μηχανικούς να βελτιώσουν τα σχέδια πριν την φυσική παραγωγή.
  • Η δοκιμή αισθητήρων με βάση την Επαυξημένη Πραγματικότητα δίνει τη δυνατότητα στους μαθητές να αναλύσουν εικονικά πώς βιολογικοί αισθητήρες, όπως τα μουστάκια ή το σόναρ, θα μπορούσαν να ενισχύσουν την αντίληψη των ρομπότ (Bacca et al., 2014).
  •  Τα εικονικά βιολογικά εργαστήρια με χρήση Επαυξημένης Πραγματικότητας επιτρέπουν στους μαθητές να προσομοιώσουν λύσεις αποθήκευσης ενέργειας εμπνευσμένες από τη φύση, όπως μπαταρίες βασισμένες στη φωτοσύνθεση ή βιολογικά αποδοτικά συστήματα ενέργειας.