Naukowcy opracowali w pełni autonomicznego robota napędzanego wyłącznie powietrzem. Znajdzie zastosowanie w medycynie czy ratownictwie [DEPESZA]
To może być przełom w budowie w pełni autonomicznych, wolnych od elektroniki robotów kroczących. Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego stworzyli czworonożnego robota, który do pracy wszystkich swoich funkcji, w tym sterowania i systemów ruchu, nie potrzebuje żadnej elektroniki, tylko stałego źródła sprężonego powietrza. Może się sprawdzić m.in. w kosmosie, w maszynach rezonansu magnetycznego czy do przesiewania wraków budynku po trzęsieniu ziemi lub pożarze.
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.
– 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.
Czytaj także
- 2021-03-01: Roboty chirurgiczne przyszłością kardiochirurgii. Opracowane przez Polaków rozwiązanie wciąż nie doczekało się komercjalizacji
- 2021-02-26: Roboty i skanery 3D przyszłością edukacji. Już dziś pozwalają uczyć programowania i mogą stworzyć model ciała człowieka
- 2021-02-18: Automatyzacja branży gastronomicznej postępuje. Roboty mogą już wkrótce zastąpić kucharzy, barmanów czy kelnerów
- 2021-02-10: Robot polskiej firmy zaproponuje i zrobi drinka. Dzięki sztucznej inteligencji sprawdzi, czy klient jest pełnoletni
- 2021-02-17: Program Czyste Powietrze wymaga przyspieszenia. Do wymiany zostało jeszcze ok. 2,9 mln kopciuchów
- 2021-02-15: Pandemia ograniczyła dostęp do rehabilitacji. Opracowane przez Polaków innowacyjne urządzenie pozwoli wykonywać ją w domu
- 2021-02-05: Roboty rehabilitacyjne coraz bardziej zaawansowane. Oferują nowe techniki leczenia pomagające w tworzeniu nowych połączeń nerwowych u pacjentów
- 2021-02-02: KIGEiT: Poprzez nową ustawę o krajowym cyberbezpieczeństwie rząd chce zwiększyć swoją władzę. Powinien skupić się na wyzwaniach takich jak sztuczna inteligencja
- 2021-02-09: Rosnąca liczba aut napędza rozwój aplikacji do współdzielenia miejsc parkingowych. W przyszłości autonomiczne pojazdy same będą je odnajdywać
- 2021-02-09: Anna Dereszowska: Mamy taki szalony pomysł, żeby przenieść część naszego życia na Mazury. W Warszawie bardzo dokucza nam smog
Więcej ważnych informacji
Jedynka Newserii

Jedynka Newserii

Internet

Blisko 330 warszawskich skrzyżowań automatycznie wykrywa pieszych. Radary i inteligentne czujniki zwiększają bezpieczeństwo i płynność ruchu
W stolicy jest już ponad 330 skrzyżowań wyposażonych w detekcję ruchu pieszych, a każdego roku przybywa ich kilkadziesiąt. Przejścia wyposażone w czujniki ruchu, systemy termowizyjne oraz radary sygnalizują gotowość wejścia pieszych na pasy. Dzięki temu nie muszą czekać na zielone światło, pojawia się ono w momencie, kiedy podchodzą do przejścia. System działa też z korzyścią dla kierowców, ponieważ sygnalizacja dostosowuje się do ruchu w trybie wahadłowym, przez co nie trzeba czekać na zielone światło dla kierujących, kiedy przejście dla pieszych jest puste.
Kosmos i lotnictwo
Ekspert: Misja na Księżyc przyspieszy kolonizację Marsa. Już w 2035 roku na Czerwonej Planecie mogą wylądować pierwsi astronauci

Dzięki programowi Artemis NASA do 2024 roku na Księżycu wyląduje pierwsza kobieta i kolejny mężczyzna. Dzięki wykorzystaniu innowacyjnych technologii możliwa ma być eksploracja większej powierzchni Księżyca niż kiedykolwiek wcześniej. Wiedza zdobyta podczas misji na Księżyc zostanie wykorzystana, aby wykonać kolejny gigantyczny skok – wysłanie astronautów na Marsa. – Po misji na Księżyc będzie taki zakres technologii związanych z lotami w kosmos, zamieszkaniem czy możliwościami produkcyjnymi w kosmosie, że już w 2035–3036 roku spodziewam się pierwszych lotów na Marsa – ocenia Leszek Orzechowski, architekt Space is More.