Shkencëtarët projektuan një robot me dy këmbë të mundësuar nga indet e muskujve

Krahasuar me robotët, trupat e njeriut janë fleksibël, të aftë për lëvizje të shkëlqyera dhe mund ta shndërrojnë energjinë në mënyrë efikase në lëvizje. Duke marrë frymëzim nga ecja e njeriut, studiuesit nga Japonia krijuan një robot biohibrid me dy këmbë duke kombinuar indet e muskujve dhe materialet artificiale. E publikuar më 26 janar në revistën Matter, kjo metodë i lejon robotit të ecë dhe të rrotullohet.

“Kërkimet mbi robotët biohibridë, të cilët janë një shkrirje e biologjisë dhe mekanikës, po tërheqin vëmendjen kohët e fundit si një fushë e re e robotikës që shfaq funksione biologjike ,” thotë autori përkatës Shoji Takeuchi i Universitetit të Tokios, Japoni. “Përdorimi i muskujve si aktivizues na lejon të ndërtojmë një robot kompakt dhe të arrijmë lëvizje efikase dhe të heshtura me një prekje të butë.”

Roboti me dy këmbë i ekipit hulumtues, një dizajn inovativ me dy këmbë, bazohet në trashëgiminë e robotëve biohibridë që përfitojnë nga muskujt. Indet muskulore i kanë shtyrë robotët biohibridë të zvarriten dhe të notojnë drejt përpara dhe të bëjnë kthesa – por jo të mprehta. Megjithatë, aftësia për të rrotulluar dhe për të bërë kthesa të mprehta është një veçori thelbësore për robotët për të shmangur pengesat.

Për të ndërtuar një robot më të shkathët me lëvizje të imta dhe delikate, studiuesit projektuan një robot biohibrid që imiton ecjen e njeriut dhe vepron në ujë. Roboti ka një majë boje me shkumë dhe këmbë të peshuara për ta ndihmuar atë të qëndrojë drejt nën ujë. Skeleti i robotit është bërë kryesisht nga gome silikoni që mund të përkulet dhe të përkulet për t’iu përshtatur lëvizjeve të muskujve. Studiuesit më pas lidhën shirita të indeve të muskujve skeletorë të rritur në laborator në gomën e silikonit dhe në secilën këmbë.

Kur kërkuesit shkatërruan indin e muskujve me energji elektrike, muskuli u tkurr, duke e ngritur këmbën lart. Thembra e këmbës më pas u ul përpara kur energjia elektrike u shpërnda. Duke alternuar stimulimin elektrik midis këmbës së majtë dhe të djathtë çdo pesë sekonda, roboti biohibrid “eci” me sukses me shpejtësinë 5.4 mm/min (0.002 mph).

Për t’u kthyer, studiuesit në mënyrë të përsëritur shtypnin këmbën e djathtë çdo pesë sekonda, ndërsa këmba e majtë shërbente si spirancë. Roboti bëri një kthesë 90 gradë majtas në 62 sekonda. Gjetjet treguan se roboti dykëmbësh i drejtuar nga muskujt mund të ecë, të ndalojë dhe të bëjë lëvizje kthese të rregulluara mirë.

“Aktualisht, ne po lëvizim manualisht një palë elektroda për të aplikuar një fushë elektrike individualisht në këmbë, gjë që kërkon kohë,” thotë Takeuchi. “Në të ardhmen, duke integruar elektrodat në robot, ne presim të rrisim shpejtësinë në mënyrë më efikase.”

Ekipi gjithashtu planifikon t’i japë nyje dhe inde muskulore më të trasha robotit dykëmbësh për të mundësuar lëvizje më të sofistikuara dhe të fuqishme. Por përpara se të përmirësojë robotin me më shumë komponentë biologjikë, Takeuchi thotë se ekipi do të duhet të integrojë një sistem furnizimi me lëndë ushqyese për të mbështetur indet e gjalla dhe strukturat e pajisjes që lejojnë robotin të operojë në ajër.

“Një brohoritje shpërtheu gjatë takimit tonë të rregullt në laborator, kur pamë robotin duke ecur me sukses në video”, thotë Takeuchi. “Megjithëse mund të duken si hapa të vegjël , ato janë, në fakt, hapa gjigantë përpara për robotët biohibridë.”