Doskonalsze roboty inspirowane insektami

Doskonalsze roboty inspirowane insektami

Naukowcy z Tel Aviv University postanowili wykorzystać niesamowite zdolności ruchowe karaluchów do udoskonalenia konstrukcji robotów. To nie pierwszy przypadek inspiracji tymi sześcionogimi stworzeniami, gdyż ich system nerwowy jest na tyle prosty, że łatwo jest go badać. Jednakże dotąd, twórcy chodzących maszyn wzorowanych na ruchu karaluchów opierali się głównie na ich obserwacji z zewnątrz, a nie ich wewnętrznej mechanice.

Amir Ayali z Wydziału Zoologii Tel Aviv University wraz ze współpracownikami zagłębiają się w neurologiczne mechanizmy karalucha. To, według niego, da inżynierom informację potrzebną do zaprojektowania robota o bardziej kompaktowej budowie oraz wyższej sprawności energetycznej, a także solidności i niezawodności.

Według Ayali, przyczyny inspirowania się robotyki tymi insektami są oczywiste. Karaluch w każdym momencie ruchu opiera się na przynajmniej trzech nogach, co zapewnia mu dużą stabilność. „Chód karaluchów jest nie tylko jednym z najbardziej stabilnych sposobów poruszania się, ale do tego zapewnia on taką samą prędkość na różnych rodzajach terenu. Ich prędkość oraz stabilność jest niemalże niemożliwa.” – stwierdził Ayali.

W swoim laboratorium, zespół Ayali realizuje serię testów mających na celu odkrycie tajemnicy systemu nerwowego karalucha. A tkwi ona w informacji zwrotnej z jednej nogi, która jest przetwarzana w celu skoordynowania ruchu wszystkich pozostałych nóg. Analiza udziału każdej z nóg prowadzona jest we współpracy z naukowcami z Princeton University, którzy wykorzystują te informacje do konstruowania modeli i symulacji ruchu insektów.

Insekty, według Ayali, wykorzystują informacje ze swojego otoczenia do określenia sposobu poruszania się. Czujniki zapewniają im dane o terenie, po którym się poruszają i o sposobie w jaki mają to zrobić. Zrozumienie mechanizmu poruszania się insektów sprowadza się do zrozumienia jak informacje przekazywane są do poszczególnych nóg.

Karaluchy nie są jedynymi insektami, które zawładnęły wyobraźnią naukowców. Wciąż badają oni mechanizm lotu szarańczy oraz pełzania gąsienicy.

Szarańcza dysponuje niesamowitymi umiejętnościami latania. Naukowcy zafascynowani są zarówno ich aerodynamiczną budową, jak i metabolizmem umożliwiającym loty długodystansowe. Mają oni nadzieję, że rejestrowanie pracy systemu nerwowego przy równoczesnym nagrywaniu ruchu skrzydeł doprowadzi do udoskonalenia miniaturowych robotów latających.

Natomiast bazując na budowie gąsienicy, naukowcy starają się odtworzyć jej miękką budowę charakteryzującą się „nieskończonością stopni swobody ruchu. Gąsienice nie są ograniczone sztywną strukturą; nie mają one twardego szkieletu. I właśnie to czyni je wyjątkowymi.” – stwierdził Ayali.

(lk)