Vedci vytvorili mini robota, ktorý využíva biologické svaly na pohyb a otáčanie
Výskumníci z University of Tokyo dokázali vytvoriť biohybridného robota, ktorý kráča po dvoch skoro ako človek.
Výskumníkom z University of Tokyo sa podarilo vytvoriť dvojnohého biohybridného robota, ktorý je kombináciou umelej kostry a biologických svalov. Tento drobný stroj je schopný kráčania a otáčania sa pod vodou a zvládne sa pohybovať po rovnej čiare.
Čo však robotovi robí aspoň nateraz problém, sú presnejšie pohyby v menšom priestore. Preto nie je úplne vhodný na uplatnenie v priestoroch, kde by robot čelil mnohým prekážkam, napríklad pri záchranných operáciách. Zároveň dokáže zatiaľ chodiť len pod vodou, pretože svaly sa rýchlo vysúšajú pri kontakte so vzduchom a strácajú svoju efektivitu.
Autori štúdie sú však optimistickí, že sa im v budúcnosti podarí vytvoriť robota, ktorý by dokázal chodiť aj po súši. Kľúčom k tomu sú hrubšie svaly so svojou vlastnou vyživovacou sústavou a možno aj umelou kožou.
“Ak by som sa vás opýtal, ako vyzerá robot vytvorený z živého tkaniva a umelej kostry, pravdepodobne by ste si predstavili kyborga, kombináciu človeka a stroja. Pravdou však je, že len začíname v odbore biohybridných strojov, ktoré sú kombináciou prirodzených tkanív a umelej kostry. Vytvoriť stroj, ktorý by dokázal kráčať ako človek je obrovskou výzvou,” tvrdí profesor Shoji Takeuchi, vedúci nového výskumu.
Takeuchi vysvetľuje, že biologické tkanivá dovoľujú strojom využiť impozantné funkcie živých organizmov. V rámci nového výskumu vytvorili svalové tkanivo, ktoré dokázalo pohybovať s umelými 3D vytlačenými nohami. Výskumníci kostrové svalstvo vypestovali v špeciálnych formách, aby z neho vznikli prúžky. Robota navrhli tak, aby bol nadnášaný vo vode, pretože ak sa svalové tkanivo vysuší, stratí svoju schopnosť pohybu.
A small robot with organic muscles which can walk and spin underwater has been built by researchers at the University of Tokyo: https://t.co/xICEy7C4SL #utokyo #research #robot #engineering #science #technology #walkingrobot pic.twitter.com/OMbnLJHqLh
— UTokyo | 東京大学 (@UTokyo_News_en) January 27, 2024
Neprehliadnite
Prelom v oblasti biohybridnej robotiky
Výskumníci vytvorili ľahkú kostru z plávajúcej styrénovej dosky a flexibilného silikónového tela. “Chodidlá” tohto stroja vedci vytvorili pomocou 3D tlačiarne. Laboratórne vytvorené svalstvo následne pripojili od tela k nohám robota, čím umožnili nohám pohyb.
Pohyb nôh prebiehal pomocou elektrickej stimulácie podobne, ako keď mozog pošle elektrické signály telu. Elektrický signál spôsobil kontrakciu svalov a tým umožnil robotovi chodiť. Výskumníci chôdzu dostali tak, že najprv stimulovali jednu nohu a vzápätí druhú. Takáto striedavá elektrická stimulácia umožnila robotovi chodiť rýchlosťou približne 5,4 milimetrov za minútu. Bežnému človeku sa to môže zdať pomaly, no rýchlosť tohto robota je porovnateľná s inými biohybridnými strojmi. Zároveň nesmieme zabúdať ani na to, že ide o začínajúci odbor.
“Spočiatku sme nepredpokladali, že dokážeme dosiahnuť chôdzu po dvoch nohách. Výskum bol teda pre nás prekvapením. Náš biohybridný robot dokáže chodiť a zvládne sa aj otáčať, čo zvládne vyvážením štyroch síl. Robot pracuje so sťahovaním svalstva, schopnosťou flexibilného materiálu vrátiť sa do pôvodnej podoby, gravitáciou pôsobiacou na závažie a nadnášanlivosťou plávajúcej vrstvy,” vysvetľuje Takeuchi.
Výskumníci chcú v ďalších krokoch vytvoriť robota, ktorý sa pohybuje hladšie. Neskôr budú skúmať, či by podobný stroj dokázal chodiť aj na súši.
Komentáre