Flexibilná robotická stonožka sa pohybuje pomocou nestability
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 14. 6. 2023
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Po preskúmaní spôsobu, akým stonožky prekonávajú nerovný terén, vytvorili japonskí vedci viacnohého robota, ktorý napodobňuje ich zakrivený pohyb zo strany na stranu. To mu poskytuje väčšiu stabilitu a manévrovateľnosť.
Stonožky a mnohonôžky sú myriapody, živočíchy s predĺženým telom, ktoré sa skladá z mnohých podobných segmentov, z ktorých takmer všetky majú pripojené kĺbové nohy. Stonožky sa môžu efektívne pohybovať v rôznorodom teréne, pretože ich pružné telo a množstvo končatín im umožňuje prispôsobiť svoj tvar prostrediu.
Výskumníci, ktorí sa snažia vytvoriť biomimetické viacnohé roboty, často zisťujú, že majú problémy. Keď sa jedna noha pokazí v dôsledku opakovaného zaťaženia, môže to obmedziť schopnosť robota pohybovať sa. A ovládanie veľkého počtu nôh si vyžaduje veľký výkon počítača. Japonskí výskumníci z univerzity v Osake teraz vyvinuli vlastný robotický myriapod so šiestimi segmentmi, z ktorých každý obsahuje dve nohy a flexibilné kĺby.
Robot je dlhý 135 centimetrov a váži 9,1 kilogramu. Jeho šesť samostatných segmentov má pripojený pár nôh pozostávajúcich z dvoch článkov spojených pružnými kĺbmi, ktoré umožňujú odklon alebo pohyb v rôznych smeroch.
Výskumníci zistili, že zvyšovanie flexibility kĺbov vedie k „vidlicovej rozdvojke“, pri ktorej sa priama chôdza stáva nestabilnou. Namiesto toho, aby výskumníci túto nestabilitu korigovali, umožnili robotovi chodiť zakriveným spôsobom, buď doľava, alebo doprava, podobne ako stonožka.
„Inšpirovali sme sa schopnosťou niektorých extrémne pohyblivých druhov hmyzu, ktorá im umožňuje kontrolovať dynamickú nestabilitu vlastného pohybu a vyvolávať tak rýchle zmeny pohybu,“ povedal Shinya Aoi, hlavný autor štúdie.
Výskumníci zistili, že nie priame riadenie robota, ale namiesto toho ovládanie jeho pružnosti v osi tela výrazne znížilo výpočtovú zložitosť a energetické nároky potrebné na prevádzku robota. Po otestovaní pohybu robota zistili, že sa dokáže dostať k cieľu po zakrivenej dráhe. Výskumníci vidia pre svojho robota myriapod mnoho aplikácií.
„Môžeme predpokladať využitie v najrôznejších scenároch, napríklad pri pátraní a záchrane, pri práci v nebezpečných prostrediach alebo pri prieskume iných planét,“ povedal Mau Adachi, jeden zo spoluautorov štúdie.
V budúcnosti výskumníci plánujú otestovať svoj návrh v náročnejších prostrediach, napríklad v drsnom teréne. Štúdia bola nedávno uverejnená v magazíne Soft Robotics. Vo videu na začiatku článku, ktoré si môžete pozrieť aj priamo TU, vedci predvádzajú manévrovaciu schopnosť robota pri dosahovaní stanovených cieľov.
