Robotyczna stonoga czerpie z natury

Po zbadaniu, w jaki sposób stonogi pokonują nierówny teren, naukowcy stworzyli wielonożnego robota, który naśladuje ich zakrzywiony ruch na boki, co zapewnia mu większą stabilność i zwrotność.

Stonogi i krocionogi to myriapody - zwierzęta o wydłużonym ciele złożonym z wielu podobnych segmentów, z których prawie każdy posiada odnóża. Mogą skutecznie poruszać się w zróżnicowanym terenie, ponieważ ich elastyczne ciała i liczba kończyn pozwalają dostosować kształt do otoczenia.

Naukowcy próbujący stworzyć bioniczne roboty wielonożne często napotykali na trudności. Gdy jedna noga działa nieprawidłowo, może to ograniczyć zdolność robota do poruszania się. Z drugiej strony kontrolowanie ich dużej liczby wymaga sporej mocy obliczeniowej. Badacze z Uniwersytetu w Osace opracowali jednak własnego robota-myriapoda z sześcioma segmentami, z których każdy zawiera dwie nogi i elastyczne stawy, pozwalając przy tym ominąć dotychczasowe ograniczenia.

Konstrukcja ma 135 cm długości i waży 9,1 kg. Jej sześć oddzielnych segmentów ma przymocowanych pary nóg składających się z dwóch ogniw połączonych elastycznymi przegubami umożliwiającymi odchylanie się lub ruch w różnych kierunkach. Konstruktorzy odkryli, że zwiększenie ich elastyczności doprowadziło do destabilizacji chodu. Zamiast korygować tę niestabilność, podążyli za nią, pozwalając robotowi chodzić po zakrzywionej trajektorii na wzór stonogi.

- Zainspirowała nas zdolność niektórych niezwykle zwinnych owadów, która pozwala im kontrolować dynamiczną niestabilność we własnym ruchu, aby wywoływać jego szybkie zmiany - powiedział Shinya Aoi, główny autor badania.

Naukowcy odkryli, że kontrolowanie elastyczności osi ciała znacznie zmniejszyło złożoność obliczeniową i zapotrzebowanie na energię niezbędną do obsługi robota. Po przeanalizowaniu jego ruchu okazało się, że może on dotrzeć do celu po zakrzywionej ścieżce. Badacze dla swojej nowej konstrukcji widzą wiele zastosowań.

- Możemy przewidzieć aplikacje w wielu różnych scenariuszach, takich jak poszukiwania i ratownictwo, praca w niebezpiecznych środowiskach lub eksploracja innych planet - dodał Mau Adachi, jeden ze współautorów badania.

W przyszłości naukowcy planują przetestować swój projekt w trudniejszych warunkach, takich jak nierówny teren. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Soft Robotics, a poniższy film ukazuje zwrotność robota w ramach osiągania wyznaczonych celów.

(rr)