Uniwersytet w Osace przyczynia się do kolejnej rewolucji w dziedzinie robotyki, prezentując swój najnowszy projekt – robo-stonogę. Ta unikatowa konstrukcja to doskonały przykład, jak korzystanie z dynamicznej niestabilności może być kluczem do efektywnego poruszania się. Zespół badaczy z Departamentu Nauki Mechanicznej i Bioinżynierii pokazał, jak prostą zmianą giętkości sprzężeń można manipulować kierunkiem jego podążania, eliminując potrzebę skomplikowanych systemów kontroli.
Jak naturą zainspirować technologię?
Życie na Ziemi przyniosło wiele rozwiązań, które mogą być dla nas inspirujące. Dzięki unikalnym systemom poruszania się na nogach, większość zwierząt na naszej planecie jest w stanie przemieszczać się w różnorodnych środowiskach. Niestety, podejście biologiczne okazało się kłopotliwe dla inżynierów, którzy próbowali je zastosować w robotyce.
Maszyny osadzone na nogach są niespodziewanie kruche, a uszkodzenie nawet jednej z nich może znacznie ograniczyć ich funkcjonalność. Ponadto kontrolowanie dużej liczby stawów, aby robot mógł poruszać się w skomplikowanych warunkach, wymaga dużo mocy obliczeniowej.
W związku z tym, każda poprawa w tej dziedzinie jest niezwykle cenna, zwłaszcza jeśli chodzi o tworzenie autonomicznych maszyn do eksploracji lub działań ratowniczych.
Nowe podejście do robotyki
Zespół z Uniwersytetu w Osace podjął się wyzwania i stworzył biomimetycznego robota Myriapod, który wykorzystuje naturalną niestabilność do zmiany kierunku poruszania się. Składa się on z sześciu segmentów (z dwoma nogami do każdego segmentu) i elastycznych stawów. Przy wykorzystaniu regulowanej śruby, giętkość sprzężeń może być modyfikowana za pomocą silników podczas ruchu.
Badacze pokazali, że zwiększenie elastyczności stawów prowadzi do sytuacji zwanej „rozwidlenie wideł„, w której prosty chód staje się niestabilny. W rezultacie, robot zaczyna poruszać się po krzywej, na prawo lub na lewo. Zwykle inżynierowie starają się unikać niestabilności, ale kontrolowane wykorzystanie jej może znacznie zwiększyć manewrowość.
Testy pokazały, że robo-stonoga jest w stanie dotrzeć do określonych miejsc, poruszając się po krzywych ścieżkach. To otwiera szerokie możliwości zastosowania takich maszyn w różnych scenariuszach – od akcji ratowniczych, przez pracę w niebezpiecznych środowiskach, po eksplorację innych planet. Przyszłe wersje mogą zawierać dodatkowe segmenty i mechanizmy kontroli, co jeszcze bardziej poszerzy ich możliwości.
Dzięki pracy naukowców z Osaki, przyszłość robotyki wygląda na niezwykle obiecującą. Z niecierpliwością oczekujemy kolejnych innowacji.
