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
O stea care orbitează gaura neagră a Căii Lactee cu 8% din viteza luminii îi uimește pe astronomi
O stea care orbitează gaura neagră a Căii Lactee cu 8% din viteza luminii îi uimește pe astronomi
O rachetă SpaceX se va prăbuși pe Lună, iar oamenii de știință nu sunt siguri la ce să se aștepte
O rachetă SpaceX se va prăbuși pe Lună, iar oamenii de știință nu sunt siguri la ce să se aștepte
Primul asteroid cu trei capete descoperit în Sistemul Solar are și o mică lună
Primul asteroid cu trei capete descoperit în Sistemul Solar are și o mică lună
Inegalitatea prezice urmările unei pandemii mai bine decât pregătirea tehnică, arată un studiu
Inegalitatea prezice urmările unei pandemii mai bine decât pregătirea tehnică, arată un studiu
Ce se întâmplă când respiri adânc? Tehnica ar putea avea un alt efect decât cel la care te aștepți!
Ce se întâmplă când respiri adânc? Tehnica ar putea avea un alt efect decât cel la care te aștepți!
Cercetătorii au „deblocat” magnetismul „ascuns” într-un material ultrasubțire pentru a crea memorii mai rapide
Cercetătorii au „deblocat” magnetismul „ascuns” într-un material ultrasubțire pentru a crea memorii mai rapide
Visele consumă mai multă energie decât credeam. Ce este paradoxul somnului REM?
Visele consumă mai multă energie decât credeam. Ce este paradoxul somnului REM?
Două stele în jurul cărora ar exista sfere Dyson au fost analizate cu Telescopul Spațial James Webb
Două stele în jurul cărora ar exista sfere Dyson au fost analizate cu Telescopul Spațial James Webb
Un tânăr a devenit viral după ce a început să curețe voluntar graffiti-urile de pe clădirile istorice din Roma
Un tânăr a devenit viral după ce a început să curețe voluntar graffiti-urile de pe clădirile istorice din Roma
De ce este bine să limităm consumul de zahăr înainte de vârsta de 2 ani?
De ce este bine să limităm consumul de zahăr înainte de vârsta de 2 ani?
Căldură intensă în România în următoarele zile: care vor fi județele cele mai afectate?
Căldură intensă în România în următoarele zile: care vor fi județele cele mai afectate?
Ziua care a marcat decisiv istoria lumii: Hitler a devenit Führer
Ziua care a marcat decisiv istoria lumii: Hitler a devenit Führer
Amazon și Nvidia, în competiție directă pe piața cipurilor de Inteligență Artificială
Amazon și Nvidia, în competiție directă pe piața cipurilor de Inteligență Artificială
Atenție la anunțurile de împrumuturi de pe Facebook și WhatsApp. Ce se poate întâmpla?
Atenție la anunțurile de împrumuturi de pe Facebook și WhatsApp. Ce se poate întâmpla?
O vacanță s-a transformat în coșmar pentru o femeie după ce a fost mușcată de căpușă
O vacanță s-a transformat în coșmar pentru o femeie după ce a fost mușcată de căpușă
Vânzările au început să scadă pentru cel mai mare producător auto din lume
Vânzările au început să scadă pentru cel mai mare producător auto din lume
Criza invizibilă a somnului la angajați cu vârste peste 50 de ani: cum este afectată sănătatea de stresul de la muncă?
Criza invizibilă a somnului la angajați cu vârste peste 50 de ani: cum este afectată sănătatea de stresul de la muncă?
O tradiție ritualică, veche de 25.000 de ani, ascunsă sub podeaua unei peșteri bizare
O tradiție ritualică, veche de 25.000 de ani, ascunsă sub podeaua unei peșteri bizare