Vědci z katedry mechanických věd a bioinženýrství na univerzitě v Ósace vynalezli nový druh chodícího robota, který využívá dynamické nestability k navigaci. Změnou flexibility spojek lze robota přimět k otáčení bez potřeby složitých výpočetních řídicích systémů. Tato práce může napomoci vytvoření záchranných robotů schopných procházet nerovným terénem.
Většina zvířat na Zemi si vyvinula robustní pohybový systém využívající nohy, který jim poskytuje vysoký stupeň mobility v širokém spektru prostředí. Poněkud zklamáním, inženýři, kteří se pokusili tento přístup zopakovat, často zjistili, že roboti s nohama jsou překvapivě křehcí. Porucha i jedné nohy v důsledku opakovaného stresu může vážně omezit schopnost těchto robotů fungovat. Navíc ovládání velkého počtu kloubů, aby robot mohl procházet složitým prostředím, vyžaduje hodně počítačového výkonu. Vylepšení tohoto designu by bylo extrémně užitečné pro stavbu autonomních nebo poloautonomních robotů, kteří by mohli fungovat jako průzkumná nebo záchranná vozidla a vstupovat do nebezpečných oblastí.
Nyní vyšetřovatelé z Ósacké univerzity vyvinuli biomimetického robota „myriapod“, který využívá přirozené nestability, který dokáže přeměnit přímou chůzi na zakřivený pohyb. Ve studii zveřejněné nedávno v Soft Robotics vědci z univerzity v Osace popisují svého robota, který se skládá ze šesti segmentů (se dvěma nohami připojenými ke každému segmentu) a pružných kloubů. Pomocí nastavitelného šroubu lze motoricky upravovat flexibilitu spojek během chůze. Vědci prokázali, že zvýšení pružnosti kloubů vedlo k situaci zvané „rozdvojení vidle“, kdy se přímá chůze stává nestabilní. Místo toho robot přechází na chůzi v zakřiveném vzoru, buď doprava nebo doleva. Normálně by se inženýři snažili vyhnout vytváření nestability. Jejich kontrolované používání však může umožnit efektivní manévrování. "Byli jsme inspirováni schopností určitého extrémně hbitého hmyzu, která jim umožňuje ovládat dynamickou nestabilitu vlastním pohybem, aby vyvolala rychlé změny pohybu," říká Shinya Aoi, autor studie. Protože tento přístup neřídí přímo pohyb osy těla, ale spíše řídí flexibilitu, může výrazně snížit jak výpočetní složitost, tak energetické požadavky.
Tým testoval schopnost robota dosáhnout konkrétních míst a zjistil, že se dokáže navigovat zakřivenými cestami k cílům. "Můžeme předvídat aplikace v široké škále scénářů, jako je pátrání a záchrana, práce v nebezpečných prostředích nebo průzkum na jiných planetách," říká Mau Adachi, další autor studie. Budoucí verze mohou obsahovat další segmenty a kontrolní mechanismy.