Newseria Naukowcy opracowali w pełni autonomicznego robota napędzanego wyłącznie powietrzem.
Inżynierowie z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego stworzyli czworonożnego miękkiego robota, który nie potrzebuje żadnej elektroniki do pracy.
Wystarczy stałe źródło sprężonego powietrza, aby uruchomić wszystkie funkcje, w tym sterowania i systemów ruchu.
Może to oznaczać przełom na rynku tzw. miękkich robotów.
– Większość robotów miękkich jest zasilana sprężonym powietrzem i sterowana przez obwody elektroniczne.
Jednak takie podejście wymaga umieszczenia skomplikowanych komponentów, takich jak płytki obwodów drukowanych, zaworów i pomp – często poza korpusem robota.
Te elementy, które stanowią mózg robota i układ nerwowy, są zazwyczaj nieporęczne i drogie.
Robot opracowany przez naukowców Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego jest sterowany przez wbudowany lekki, tani system obwodów pneumatycznych, składający się z rur i miękkich zaworów.
Robot może chodzić na polecenie lub w odpowiedzi na sygnały odbierane z otoczenia
– tłumaczy Ioana Patringenaru z biura prasowego Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego.
Atrakcyjność miękkich robotów polega na ich elastyczności i wszechstronności.
Mogą się sprawdzić w kosmosie, według innych wkrótce wkroczą w najgłębsze zakamarki ludzkiego ciała.
Według dr hab. inżynierii Georgia Tech Ellen Mazumdar można je wykorzystać do przesiewania wraków budynku po trzęsieniu ziemi lub pożarze.
Miękkie roboty są wykonane z najbardziej miękkich materiałów, w tym z nanomateriałów, co umożliwia im odzwierciedlenie funkcji biologicznych, takich jak funkcje ludzkich mięśni.
Dotychczas jednak obwody elektroniczne były umieszczane na zewnątrz, co sprawiało, że robot był mało poręczny, a przy tym drogi.
Robot zbudowany przez inżynierów z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego niweluje te wady.
Ładuję odtwarzacz...
– Nasza praca stanowi fundamentalny krok w kierunku budowy w pełni autonomicznych, wolnych od elektroniki robotów kroczących
– podkreśla Dylan Drotman, doktorant na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego.
Moc obliczeniowa robota naśladuje odruchy ssaków, które są napędzane przez odpowiedź nerwową kręgosłupa, nie mózgu.
Zespół zainspirował się obwodami neuronowymi znalezionymi u zwierząt, które mogą generować rytmiczne wzory w celu kontrolowania ruchów, takich jak chodzenie czy bieganie.
Aby naśladować funkcje obwodów neuronowych, inżynierowie zbudowali system zaworów, które kontrolują kolejność, w jakiej sprężone powietrze dostaje się do napędzanych nim mięśni czterech kończyn robota.
Naukowcy zbudowali innowacyjny komponent, który koordynuje chód robota, opóźniając wtrysk powietrza do jego nóg.
Robot jest również wyposażony w proste czujniki mechaniczne, które przypominają małe, miękkie bąbelki wypełnione płynem, umieszczone na końcach wysięgników wystających z korpusu.
Kiedy bąbelki są wciśnięte, płyn przekręca zawór, który z kolei powoduje zmianę kierunku poruszania się robota.
– Opracowanym przez nas sposobem można by stworzyć bardzo zaawansowany mózg robota
– przekonuje Michael T. Tolley, profesor inżynierii mechanicznej w Jacobs School of Engineering na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego.
– Naszym celem było stworzenie zasilanego powietrzem układu nerwowego, niezbędnego do kontrolowania procesu chodzenia.
W przyszłości naukowcy chcą poprawić chód robota, aby mógł się poruszać także po nierównych powierzchniach.
Umożliwiłoby to pokonywanie różnych przeszkód i wymagało bardziej wyrafinowanej sieci czujników, a co za tym idzie – bardziej złożonego systemu pneumatycznego.
Obecnie jednak technologia zastosowana w robocie sprawdzi się w niemal wszystkich miękkich robotach.
– Zastosowania opracowanego systemu obejmują tanią robotykę rozrywkową, taką jak zabawki, lecz także roboty, które mogą działać w środowiskach, gdzie elektronika mogłaby zakłócać pracę, takich jak maszyny rezonansu magnetycznego lub szyby górnicze.
Szczególnie interesujące są roboty miękkie, ponieważ łatwo dostosowują się do otoczenia i działają bezpiecznie w pobliżu ludzi
– wymienia Ioana Patringenaru.
