Home » Știință » Oamenii de știință au creat un picior robotic care funcționează cu mușchi artificiali

Oamenii de știință au creat un picior robotic care funcționează cu mușchi artificiali

Oamenii de știință au creat un picior robotic care funcționează cu mușchi artificiali
Credit foto: Thomas Buchner / ETH Zurich and Toshihiko Fukushima / MPI-IS
Publicat: 14.09.2024

Inventatorii și cercetătorii dezvoltă roboți de aproape 70 de ani. Până în prezent, toate mașinăriile pe care le-au construit – pentru fabrici sau alte întrebuințări – au avut un lucru în comun: sunt acționate de motoare, o tehnologie care are deja 200 de ani.

Chiar și roboții care merg au brațe și picioare care sunt acționate de motoare, nu de mușchi ca la oameni și animale.

Un nou picior robotic cu mușchi nu numai că este mai eficient din punct de vedere energetic decât unul convențional, dar poate, de asemenea, să efectueze salturi înalte și mișcări rapide, precum și să detecteze și să reacționeze la obstacole – toate acestea fără a avea nevoie de senzori complecși.

Noul picior a fost dezvoltat de cercetători de la ETH Zurich și de la Institutul Max Planck pentru sisteme inteligente (MPI-IS) în cadrul unui parteneriat de cercetare numit Centrul Max Planck ETH pentru sisteme de învățare, cunoscut sub numele de CLS.

Echipa CLS a fost condusă de Robert Katzschmann de la ETH Zurich și Christoph Keplinger de la MPI-IS.

La fel ca la oameni și animale, un mușchi extensor și unul flexor asigură că piciorul robotic se poate mișca în ambele direcții. Aceste actuatoare electrohidraulice, pe care cercetătorii le numesc HASEL-uri, sunt atașate de schelet prin tendoane.

Piciorul robotic se poate mișca în ambele direcții

Dispozitivele de acționare sunt pungi de plastic umplute cu ulei, similare celor folosite pentru a face cuburi de gheață. Aproximativ jumătate din fiecare pungă este acoperită pe fiecare parte cu un electrod negru fabricat dintr-un material conductor.

Buchner explică faptul că „de îndată ce aplicăm o tensiune electrozilor, aceștia sunt atrași unul de celălalt datorită electricității statice”. Pe măsură ce se mărește tensiunea, electrozii se apropie și împing uleiul din pungă într-o parte, făcând punga în general mai scurtă.

Perechile acestor actuatoare atașate unui schelet determină aceleași mișcări musculare pereche ca la ființele vii: când un mușchi se scurtează, omologul său se lungește. Cercetătorii folosesc un cod informatic care comunică cu amplificatoare de înaltă tensiune pentru a controla care actuatoare se contractă și care se extind.

Cercetătorii au comparat eficiența energetică a piciorului lor robotic cu cea a unui picior robotic convențional acționat de un motor electric. Printre altele, ei au analizat câtă energie este transformată inutil în căldură. „Pe imaginea în infraroșu, este ușor de văzut că piciorul motorizat consumă mult mai multă energie dacă, de exemplu, trebuie să mențină o poziție îndoită”, spune Buchner.

Inventatorii și cercetătorii dezvoltă roboți de aproape 70 de ani

Temperatura din piciorul electrohidraulic, în schimb, rămâne aceeași. Acest lucru se datorează faptului că mușchiul artificial este electrostatic.

„De obicei, roboții acționați de motoare electrice au nevoie de gestionarea căldurii, ceea ce necesită radiatoare suplimentare sau ventilatoare pentru difuzarea căldurii în aer. Sistemul nostru nu are nevoie de acestea”, spune Fukushima.

Capacitatea piciorului robotic de a sări se bazează pe capacitatea sa de a-și ridica propria greutate în mod exploziv. Cercetătorii au arătat, de asemenea, că piciorul robotic are un grad ridicat de adaptabilitate, ceea ce este deosebit de important pentru robotica moale, scrie EurekAlert.

Numai dacă sistemul musculo-scheletic are suficientă elasticitate se poate adapta în mod flexibil la terenul în cauză.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Ar putea să ajute roboții la eradicarea buruienilor?

O filmare arată un câine-robot care trage cu mitraliera în timpul unui exercițiu militar al chinezilor

Robotul moale care imită picioarele păianjenilor

Roboții Spring, testați cu succes în spitale din Franța. Ce pot să facă?

Mihaela Horchidan
Mihaela Horchidan
Mihaela și-a finalizat studiile la Facultatea de Jurnalism și Științele Comunicării din cadrul Universității din București, având experiență în presa online și radio. Curiozitatea, dorința de a afla cât mai multe și pasiunea pentru istorie, ştiinţă şi natură au condus-o către Descopera.ro citește mai mult
Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Cum a influențat extincția dinozaurilor evoluția fructelor și supraviețuirea noastră?
Cum a influențat extincția dinozaurilor evoluția fructelor și supraviețuirea noastră?
Țările din întreaga lume au mai multe terenuri de golf decât pentru energie solară sau eoliană
Țările din întreaga lume au mai multe terenuri de golf decât pentru energie solară sau eoliană
Animalele, arhitecți ai Pământului: Primul studiu care arată adevăratul impact
Animalele, arhitecți ai Pământului: Primul studiu care arată adevăratul impact
Misterul sutelor de cadavre din fluviul Tamisa, în sfărșit rezolvat
Misterul sutelor de cadavre din fluviul Tamisa, în sfărșit rezolvat
Muzeul Eșecurilor. De la Google Glass, la pasta de dinți cu aromă de lasagna
Muzeul Eșecurilor. De la Google Glass, la pasta de dinți cu aromă de lasagna
Muzeul internațional al toaletelor, unul dintre cele mai ciudate muzee
Muzeul internațional al toaletelor, unul dintre cele mai ciudate muzee
MIHAI GĂINUȘĂ, EXCLUSIV „Altceva cu Adrian Artene”: „Am fost privit cu ură, cu furie…”. Rănile nevindecate din trecutul „cârcotașului”
MIHAI GĂINUȘĂ, EXCLUSIV „Altceva cu Adrian Artene”: „Am fost privit cu ură, cu furie…”. Rănile nevindecate ...
Arta ca terapie: Cum folosesc artiștii creația pentru a explora trauma și vindecarea. „Arta spală murdăria din sufletul nostru”
Arta ca terapie: Cum folosesc artiștii creația pentru a explora trauma și vindecarea. „Arta spală murdăria din sufletul ...
Test de cultură generală. Care este cea mai mare gaură neagră din Univers?
Test de cultură generală. Care este cea mai mare gaură neagră din Univers?
Cel mai puternic laser cu raze X din lume ar putea rezolva unul dintre marile mistere ale Universului
Cel mai puternic laser cu raze X din lume ar putea rezolva unul dintre marile mistere ale Universului
Au început discuțiile pentru acord de apărare în Arctica
Au început discuțiile pentru acord de apărare în Arctica
Acces gratuit pentru toți utilizatorii Gemini la funcția de încărcare și analiză a fișierelor
Acces gratuit pentru toți utilizatorii Gemini la funcția de încărcare și analiză a fișierelor
Funcția Apple care nu va mai fi disponibilă pentru utilizatorii din Marea Britanie
Funcția Apple care nu va mai fi disponibilă pentru utilizatorii din Marea Britanie
Ziua în care Lady D şi Prinţul Charles şi-au făcut publică logodna
Ziua în care Lady D şi Prinţul Charles şi-au făcut publică logodna
Reintroducerea lupilor în Scoția ar putea ajuta pădurile
Reintroducerea lupilor în Scoția ar putea ajuta pădurile
De ce ar fi timpul să schimbăm definiția pentru procrastinare și regret
De ce ar fi timpul să schimbăm definiția pentru procrastinare și regret
Cât va costa înființarea unei flote de protecție pentru cablurile submarine ale Uniunii Europene
Cât va costa înființarea unei flote de protecție pentru cablurile submarine ale Uniunii Europene
O fostă închisoare din Sankt Petersburg va fi transformată în hotel
O fostă închisoare din Sankt Petersburg va fi transformată în hotel