Vědci z ETH Curych a Institutu Maxe Plancka vyvinuli robotickou nohu, která napodobuje svalovou strukturu zvířat.
Ve světě robotiky se do módy dostávají humanoidní roboti a dvěma dobrými příklady tohoto trendu jsou Neo Beta, bipedální robot vytvořený norskou společností 1X ve spolupráci s ChatGPT, který je určen k provádění domácích prací, a Unitree H1 Evolution V3.0, humanoidní robot vyrobený čínskou robotickou společností Unitree, který dokáže chodit vysokou rychlostí, různými způsoby scházet ze schodů a dokonce tančit choreografii s jinými roboty.
Přesto někteří robotičtí vědci nadále pracují na drobných projektech, které usnadňují život lidem s fyzickým omezením, a jasným důkazem toho je, že jsme se právě dozvěděli, že vědci vytvořili robotickou nohu, která dokáže skákat a přizpůsobit se nerovnému terénu.
Noha, která napodobuje pohyby svalů
Vědci z ETH Curych a Institutu Maxe Plancka nedávno zveřejnili v časopise Nature Communications studii, v níž vysvětlují, jak vyvinuli revoluční robotickou nohu, která místo elektromotorů využívá svaly.
Electro-hydraulic muscles help these robot legs stand straight on uneven terrain https://t.co/YzEFjdwGm6
— TechCrunch (@TechCrunch) September 9, 2024
Vědcům se podařilo vytvořit malou robotickou nohu, která je schopna napodobit svalovou strukturu zvířat, což jí umožňuje nejen provádět složité pohyby, jako je skákání, díky schopnosti explozivně zvyšovat svou hmotnost, ale také přizpůsobit se nerovnému terénu a vyhnout se překážkám, jako je například skála.
Robert Katzschmann, vedoucí výzkumný pracovník na ETH v Curychu, tvrdí, že tato muskuloskeletální robotická noha by mohla být základem pro záchranářského robota budoucnosti:
„Pokud tuto robotickou nohu zkombinujeme do čtyřnohého robota nebo humanoidního robota se dvěma nohama, možná ji jednou, až bude poháněna bateriemi, budeme moci realizovat jako záchranářského robota.“
Jak vysvětlují vědci z ETH Zurich, inovativní robotická noha se pohybuje pomocí umělých natahovacích a ohýbacích svalů a elektrohydraulických aktuátorů, které jsou ke kostře robota připojeny šlachami. Tyto aktuátory navíc nejsou ničím jiným než olejem naplněnými plastovými sáčky, podobně jako se používají k výrobě kostek ledu, z nichž každý je z obou stran částečně pokryt černou vodivou elektrodou.
Thomas Buchner, další z autorů této studie, v tomto smyslu vysvětluje, že jedním z klíčů k fungování této robotické nohy je statická elektřina:
„Jakmile na elektrody přivedeme napětí, jsou k sobě díky statické elektřině přitahovány. Stejným způsobem, jako když si třu balónek o hlavu, se mi vlasy přichytí k balónku kvůli stejné statické elektřině.“
Napětí dosahující k elektrodám tedy určuje pohyb robotické nohy. Se zvyšujícím se napětím se elektrody přibližují k sobě, čímž se olej vytlačuje směrem k aktuátoru a zkracuje se vak. Když jsou tedy aktuátory spárovány s kostrou, napodobují svalové pohyby živých tvorů tím, že jeden sval stahují a druhý prodlužují. A konečně, pokud jde o autonomii, je robotická noha navržená vědci energeticky úspornější než standardní noha poháněná elektromotorem:
„Na infračerveném snímku je dobře vidět, že motorizovaná noha spotřebuje mnohem více energie, pokud musí například udržovat ohnutou polohu.“
Kromě toho k ovládání toho, které aktuátory se vysouvají nebo smršťují, používá tato robotická noha počítačový kód a vysokonapěťové zesilovače.