Wysuwane kończyny robota umożliwiają mu bezproblemowe poruszanie się w wąskich przestrzeniach

Wysuwane kończyny robota umożliwiają mu bezproblemowe poruszanie się w wąskich przestrzeniach

Naukowcy stworzyli robota, który może chować swoje kończyny, aby łatwo manewrować w ograniczonych miejscach. Inspirację czerpano z tego, jak mrówki poruszają się po takich obszarach. Robot może przemierzać przestrzenie, które są krótsze i mniejsze od niego. Ponadto może wspinać się po schodach i podróżować po różnych rodzajach podłoża. Obejmuje to trawę, luźne kamienie, ściółkę i pokruszony granit, zgodnie z badaniem opublikowanym w Advanced Intelligent Systems.


Projektowanie robota na nogach, który może przystosować się do różnych warunków otoczenia o różnych rozmiarach lub sztywności, jest jednym z głównych problemów w tej dziedzinie. Chociaż niektóre roboty mają przystosowane kończyny do pokonywania określonych terenów, nie mogą zmieścić się w ciasnych obszarach. Aby przezwyciężyć tę trudność, badacze przyjrzeli się owadom, zwłaszcza mrówkom. Mrówki dostosowują swoją postawę, aby zmieścić się w ciasnych miejscach i są odporne na nierówny teren lub drobne przeszkody.


Naukowcy stworzyli niskiego, krępego robota. Ten robot ma cztery faliste, wysuwane kończyny. Składają się z sześciu koncentrycznych rurek, z których każda jest zagnieżdżona w drugiej. Sprężyny, które łączą ze sobą sekcje nóg, umożliwiają naturalne kurczenie się nóg, gdy robot porusza się po małym miejscu i rozciąga z powrotem na otwartej przestrzeni. Kończyny nie wymagają mocy czynnej ani regulacji w celu zmiany ich całkowitej długości.


Ze względu na swoją wszechstronność robot może zmieniać zarówno swoją wysokość, jak i szerokość. Ma to pomieścić szerszy zakres rozmiarów ciała niż inne porównywalne roboty. Części nóg mogą się same złożyć. Dzięki temu robot może przeciskać się przez wąskie przejścia i rozprzestrzeniać się pod niskimi sufitami. Robot może zmieścić się w miejscach, które zajmują zaledwie 72 procent jego pełnej szerokości i 68 procent pełnej wysokości. Wynika to z jego wszechstronności.


Roboty te mogą przemieszczać się po wielu powierzchniach, ale obecnie są zbyt delikatne do monitorowania biologicznego, eksploracji lub misji poszukiwawczo-ratowniczych. Naukowcy zamierzają aktywnie regulować sztywność sprężyn łączących segmenty nóg. Pozwoli to na dostosowanie ruchu do rodzaju terenu bez użycia nadmiernej mocy. Robot może wtedy utrzymać wyciągniętą nogę podczas poruszania się po otwartej przestrzeni lub wysokich obiektach. Ponadto może skurczyć się do najniższego możliwego kształtu podczas wchodzenia na małe obszary.


Rozwój bardziej zaawansowanych robotów, które mogą eksplorować złożone środowiska, jest kontynuowany dzięki opracowaniu tego nowego robota z chowanymi kończynami. Jednak tworzenie robotów do operacji poszukiwawczo-ratowniczych, eksploracji i monitorowania biologicznego będzie ostatecznie wymagać integracji kilku rzeczy. Integracja projektu, sterowanie, wykrywanie, planowanie i rozwój sprzętu są uwzględnione. Badanie rzuciło światło na mechanizmy, które umożliwiają mikroskopijnym owadom tak szybkie przemieszczanie się po nieprzewidywalnie zróżnicowanym terenie. Mechanizmy te mogą pewnego dnia zostać zastosowane do stworzenia jeszcze bardziej wyrafinowanych robotów.

Filip Wolański