Zabudnuté heslo?
Prihlásenie

Dômyselný robot s krídlami vyskočí tam, kde sa iné boja ísť

Autor:
Roman Mališka
Zverejnené:
17. 4. 2025
Hodnotenie:
Už ste hlasovali.

Lietajúce roboty majú oproti svojim pozemným náprotivkom niekoľko veľkých výhod, ale rozhodne nie sú veľmi energeticky úsporné. Experimentálny nový robot rieši tento kompromis použitím mechanizmu s pomocou krídel, ktorý mu umožňuje skákať namiesto chôdze alebo lietania v tradičnom zmysle slova.

Robot, vyvinutý tímom vedcov z Massachusettskej technickej univerzity (MIT), Hongkonskej univerzity a Mestskej univerzity v Hongkongu, váži menej ako 1 gram a meria niečo vyše 5 centimetrov. Je pritom vybavený vertikálne orientovanou pružinovou tyčou z uhlíkových vlákien, ktorá funguje ako skákacia noha podobná pogo tyči.

Na vrchu tela sa nachádzajú štyri mávajúce krídla inšpirované hmyzom, ktoré sú pohybované elektricky aktivovanými umelými svalmi. V súčasnej podobe je robot pevne pripojený k externému zdroju energie a riadený externým systémom sledovania pohybu.

Keď robot prvýkrát dopadne na zem, jeho pružina v nohách sa pri náraze stlačí, čím sa uloží energia. Táto energia sa potom uvoľní, keď sa pružina odrazí a vymrští robota do vzduchu. Jeho krídla sa pohybujú, aby poskytli dodatočný vztlak, čo mu umožňuje vyskočiť až 20 centimetrov a zároveň sa pohybovať bočne rýchlosťou až 30 centimetrov za sekundu. Napriek tomu stále spotrebuje oveľa menej energie, ako keby ho krídla skutočne držali vo vzduchu.

Robot sa vznesie do vzduchu.

Na vrchole skoku systém sledovania pohybu identifikuje ďalšie miesto pristátia robota, identifikuje jeho uhol a typ terénu. Riadiaci algoritmus na pripojenom počítači potom vypočíta rýchlosť a uhol, pod ktorým bude musieť robot pristáť na tomto mieste, aby úspešne vykonal svoj ďalší skok. Krídla sa teda používajú na úpravu jeho orientácie pri zostupe, aby sa zabezpečilo splnenie týchto kritérií.

Týmto spôsobom dokáže robot ľahko prekonávať prekážky a prechádzať rôznymi typmi drsného a / alebo šikmého terénu, ktorý by brzdil kolesové alebo kráčajúce roboty. Doteraz sa mu úspešne podarilo prekonať trávu, ľad, mokré sklo, nerovnú pôdu a dokonca aj dynamicky nakláňajúcu sa plochú dosku. Zároveň však testy ukázali, že robot spotrebuje o 64 % menej energie ako konvenčný robotický dron na prelet rovnakej vzdialenosti.

Researchers from UC Berkeley and UC San Francisco connect their subject Ann's brain implant to the voice synthesizer computer Brain waves become spoken words in AI breakthrough for paralysis California-based researchers have developed an AI-powered system to restore natural speech for paralyzed people in real time and using their own voices. This new technology from researchers at University of California Berkeley and University of California San Francisco, takes advantage of devices that can tap into the brain to measure neural activity, along with AI that actually learns how to build the sounds of a patient's voice. That's far ahead of advancements as recent as last year in the field of brain-computer interfaces for synthesizing speech. "Our streaming approach brings the same rapid speech decoding capacity of devices like Alexa and Siri to neuroprostheses," explained Gopala Anumanchipalli, an assistant professor of electrical engineering and computer sciences at UC Berkeley and co-principal investigator of the study that appeared this week in Nature Neuroscience. "Using a similar type of algorithm, we found that we could decode neural data and, for the first time, enable near-synchronous voice streaming. The result is more naturalistic, fluent speech synthesis." What's neat about this tech is that it can work effectively with a range of brain sensing interfaces. That includes high-density electrode arrays that record neural activity directly from the brain surface (like the setup the researchers used), as well as microelectrodes that penetrate the brain’s surface, and non-invasive Surface Electromyography (sEMG) sensors on the face to measure muscle activity. Here's how it works. First, the neuroprosthesis fitted to the patient samples neural data from their brain's motor cortex, which controls speech production. AI then decodes that data into speech. Cheol Jun Cho, who co-authored the paper, explained, "... what we’re decoding is after a thought has happened, after we’ve decided what to say, after we’ve decided what words to use and how to move our vocal-tract muscles." That AI was trained on brain function data captured from the patient silently attempting to speak the words that appeared on a screen in front of them. This allowed the team to map the neural activity and the words they were trying to say. In addition, a text-to-speech model – developed using the patient's own voice before they were injured and paralyzed – generates the audio that you can hear from the patient 'speaking.' In the proof-of-concept demonstration above, it appears the resulting speech isn't entirely perfect or completely naturally paced, but it's darn close. The system begins decoding brain signals and outputting speech within a second of the patient attempting to speak; that's down from 8 seconds in a previous study the team conducted in 2023. This could greatly improve the quality of life for people with paralysis and similar debilitating conditions like ALS, by helping them communicate everything from their day-to-day needs to their complex thoughts, and connect with loved ones more naturally. The researcher's next steps will see them speed up the AI's processing for generating speech more quickly, and explore ways to make the output voice more expressive. Amyotrophic lateral sclerosis Because of its energy-efficient design, it is estimated that the robot could carry 10 times the weight of a same-sized conventional flying robot The robot takes to the air Crafty robot uses wings to help it hop where others fear tread Flying robots have some big advantages over their ground-going counterparts, but they're definitely not very energy-efficient. 2,951 / 5,000 Vďaka svojej energeticky úspornej konštrukcii sa odhaduje, že robot by mohol niesť 10-krát väčšiu hmotnosť ako konvenčný lietajúci robot rovnakej veľkosti.

Keďže je robot taký energeticky úsporný, vedci teraz plánujú vybaviť ho vlastnou palubnou batériou a systémom sledovania pohybu. Mohol by byť tiež vybavený ďalšími senzormi, ktoré by sa jedného dňa mohli použiť pri úlohách, ako je hľadanie pozostalých na miestach katastrof alebo prieskum nebezpečného prostredia.

Článok o výskume, ktorý viedli Yi-Hsuan Hsiao, Songnan Bai a Zhongtao Guan, bol nedávno publikovaný v magazíne Science Advances.