Viete si predstaviť robota, ktorý dokáže bez nôh vyskočiť do výšky basketbalového koša? Vedci z inštitútu Georgia Tech to nielenže dokázali, ale otvorili tým aj nové možnosti pre rozvoj robotiky v extrémnych podmienkach. Ich mäkký, 13-centimetrov dlhý robot, inšpirovaný pohybmi parazitických červov, dokáže vyskočiť do výšky viac než trojnásobku svojej dĺžky — a to bez akýchkoľvek končatín.
Červy, ktoré lietajú
Základná myšlienka vznikla pri pozorovaní parazitických hlíst a ploskavcov, ktoré sa dokážu prudko ohnúť do tvaru gréckej alfy (α) a následne uvoľniť uloženú energiu vo forme výbušného skoku. Tento pohyb, označovaný ako takzvaná ohybovo-elastická nestabilita, umožňuje jednoduchým organizmom bez svalov a kostí dosahovať akrobatické výkony.
Vedci zachytili tento pohyb pomocou vysokorýchlostných kamier a následne ho preniesli do technického riešenia v podobe robota SoftJM. Robot je vyrobený zo silikónu, vystužený uhlíkovými vláknami a využíva samopružný mechanizmus na uskladnenie a rýchle uvoľnenie energie.
Mäkký, no húževnatý
Aj keď robot SoftJM nemá nohy, kolieska ani vrtule, zvláda pohyb v náročnom teréne s obdivuhodnou ľahkosťou. Môže skákať dopredu, dozadu, meniť smer počas letu a pristávať na rôznych povrchoch bez poškodenia. Vďaka reverzibilným záhybom dokáže bezpečne ukladať elastickú energiu bez toho, aby prekročil limity svojich materiálových síl. Navyše, prostredníctvom simulácií vedci objavili, že už počiatočné zakrivenie robota má zásadný vplyv na smer a výšku skoku. Tým sa otvárajú dvere pre presné ovládanie pohybu robota aj v nestabilnom prostredí.
Malý robot s veľkými ambíciami Na druhej strane zemegule, na MIT, vznikol ďalší fascinujúci prírastok do sveta mikrorobotiky — robot veľkosti palca, ktorý sa dokáže pohybovať skokmi aj po klzkom skle, tráve, ľade či dokonca pristáť na lietajúcom drone. Kombinuje mechanický skok pomocou pružiny s jemným riadením polohy počas letu pomocou štyroch mávajúcich krídeliek.
Výnimočnosť tohto robota spočíva v efektívnom hospodárení s energiou. Kým lietajúce roboty majú obmedzený dolet kvôli vysokým energetickým nárokom, a plaziace sa zas uviaznu na prekážkach, skákajúca kombinácia poskytuje rovnováhu medzi výdržou a pohyblivosťou. Výsledkom je stroj, ktorý sa môže dostať na miesta neprístupné iným — napríklad do štrbín medzi troskami po zemetrasení.
Výskumníci veria, že do roka by mohli tieto roboty fungovať plne autonómne, s vlastným napájaním, senzormi a kamerami. Ich potenciál sa však nekončí len pri miniatúrnych modeloch — podobné princípy by mohli byť škálované aj na väčšie roboty s úlohami v prieskume planét, priemyselných inšpekciách či záchranných misiách.