Naukowcy stworzyli maszynę z mięśniami zamiast elektronicznych układów i silników. Projekt zdał egzamin
Michał Duszczyk
Właśnie takie sztuczne organy do napędu mają być tym, co pchnie takie robotyczne technologie na zupełnie nowy poziom. Dzięki temu maszyny przestaną poruszać się w charakterystyczny, dość pokraczny sposób, a zyskają płynność ruchu, która charakteryzuje zwierzęta czy ludzi.
Rewolucja w ruchu robotów
Specjaliści z Instytutu Maxa Plancka przekonują, iż w tym zakresie dokonali przełomu. We współpracy z inżynierami z prestiżowej politechniki w Zurichu skonstruowali mechaniczną nogę wyposażoną w mięśnie. Ich zdaniem takie rozwiązanie umożliwi robotom poruszanie się po nierównym terenie, bieganie, a nawet skakanie (sztuczny mięsień adaptuje się, aby znaleźć właściwą pozycję poprzez interakcję z otoczeniem). Zastosowanie mięśni obniży przy tym koszty – nie potrzeba licznych siłowników i czujników, a przy tym taki system jest zdecydowanie bardziej energooszczędny. Do wdrożeń takich humanoidalnych technologii jest jeszcze daleka droga, a tzw. robotyka biohybrydowa, gdzie biologia łączy się z inżynierią, wciąż raczkuje. Mimo to analitycy z Goldman Sachs prognozują, iż globalnie rynek rozwiązań humanoidalnych czeka boom i do 2035 r. będzie on już wart 38 mld dol.
Sztuczne mięśnie to w praktyce woreczki z przewodzącego materiału, wypełnione specjalnym olejem, zaopatrzone w elektrody. Gdy uruchamiany jest impuls elektryczny, następuje skurcz. Takie skurczanie i rozkurczanie powoduje z kolei ruch (imituje to działanie ludzkich mięśni). Cały ten system woreczków połączono z robotyczną konstrukcją za pomocą ścięgien.
Co dadzą mięśnie maszynom? Kto nad tym pracuje?
ETH Zurich i Instytut Maxa Plancka nie są jedynymi ośrodkami, które pracują nad integracją mięśni i maszyn. Podobnymi przedsięwzięciami zajmuje się choćby laboratorium Kinetic Materials Research Group (opracowują sztuczne mięśnie w ramach projektu mającego na celu produkcję materiałów inspirowanych biologią). To tam niedawno opracowano tzw. robopchłę wykonaną z elastomeru, która imituje ruch szarańczy i pcheł. Badania nad taką technologią prowadzi też norweski 1X – start-up Bernta Øivinda Børnicha. To innowacyjne laboratorium skonstruowało urządzenia naśladujące miękkie ruchy mięśni.
Z kolei firma Edge Innovations z Kalifornii opracowała robo-delfiny. „Okaz”, ważący 270 kg, został zbudowany na wzór prawdziwego ssaka (z anatomicznie poprawnym szkieletem, takim samym sposobem poruszania się, imitowanym przez odwzorowane mięśnie). Prototyp może pływać przez 10 godzin bez konieczności ładowania. Dość nietypowe badania prowadzi też Wydziału Inżynierii Mechanicznej na Uniwersytecie Carnegie Mellon, gdzie testowane są boty ze specjalnym mechanizmem gum napinających i sprężyn z włókna węglowego, imitujących mięśnie. ©℗—oprac. dus
