Inxhinierët shikojnë natyrën për të krijuar robot të ngjashëm me zogjtë

Inxhinierët Mark Cutkosky dhe David Lentink, të cilët kanë punuar në laboratorët e Universitetit Stanford përpara se të transferoheshin në Universitetin e Groningenit në Holandë, kanë zhvilluar një robot të ngjashëm me shpendët që mund të ulet dhe të mbajë objekte.

William Roderick, PhD, ishte një student i diplomuar në të dy laboratorët.

“Nuk është e lehtë të imitosh se si zogjtë fluturojnë dhe ulen,” tha Roderick. “Pas miliona vitesh evolucioni, ato e bëjnë ngritjen dhe uljen të duken kaq të lehta, madje edhe mes gjithë kompleksitetit dhe ndryshueshmërisë së degëve të pemëve që do të gjenit në një pyll.”

Hulumtuesit kanë studiuar robotë të frymëzuar nga kafshët dhe robotë ajror të frymëzuar nga zogjtë për vite me radhë, dhe kjo ka çuar në zhvillimin e robotit të ri të ulur.

Roboti u detajua në një punim të botuar më 1 dhjetor në Science Robotics.

Pajisja quhet “kapëse ajrore e frymëzuar nga natyra e stereotipizuar”, ose SNAG. Kur lidhet me një dron me kuadrkopter, rezultati është një robot që mund të fluturojë përreth, të ulet në sipërfaqe të ndryshme dhe të kapë dhe të mbajë objekte. Studiuesit përdorën robotin për të krahasuar lloje të ndryshme të rregullimeve të gishtërinjve të shpendëve dhe për të matur mikroklimat në pyllin e Oregonit.

Studimet e mëparshme të ekipit me zogjtë përfshinin papagallët, të cilët janë specia e dytë më e vogël e papagallëve. Zogjtë u regjistruan nga kamerat me shpejtësi të lartë teksa fluturonin mbrapa dhe mbrapa midis stacioneve speciale, të cilat përfaqësoheshin në madhësi dhe materiale të ndryshme. Këto stacione përmbanin sensorë që kapnin forcat fizike të lidhura me zogjtë ndërsa ata u ngritën, u ulën dhe u ulën.

Roderick është autori kryesor i punimit.

“Ajo që na befasoi ishte se ata bënë të njëjtat manovra ajrore, pavarësisht se në çfarë sipërfaqeje po zbarkonin”, tha Roderick. “Ata i lënë këmbët të trajtojnë ndryshueshmërinë dhe kompleksitetin e vetë strukturës së sipërfaqes.” Kjo sjellje formulaike e parë në çdo ulje të shpendëve është arsyeja pse “S” në SNAG qëndron për “stereotip”.

SNAG është i ngjashëm me papagallët në mënyrën se si i afrohet çdo uljeje në të njëjtën mënyrë. Sidoqoftë, për shkak të madhësisë së kuadratit, SNAG bazohet në këmbët e një skifteri zogj. Në vend të kockave, ajo posedon një strukturë të printuar 3D, dhe ka motorë dhe linjë peshkimi si muskuj dhe tendina.

Çdo këmbë e robotit ka motorin e vet që e lëviz përpara dhe mbrapa, si dhe një shtesë për kapje. Një mekanizëm në këmbën e robotit e ndihmon atë të përthithë energjinë e ndikimit në ulje, e cila më pas shndërrohet në mënyrë pasive në forcë kapëse. Kjo ndihmon për të krijuar një tufë të fortë dhe me shpejtësi të lartë që mund të aktivizohet për t’u mbyllur në vetëm 20 milisekonda. Këmbët e SNAG-it bllokohen pasi mbështillet rreth një dege dhe një përshpejtues që ndodhet në këmbën e djathtë raporton kur është ulur, duke shkaktuar një algoritëm balancues për stabilizim.

Ka shumë aplikacione të mundshme për një robot si SNAG, të tilla si misionet e kërkimit dhe shpëtimit dhe monitorimi i zjarreve. Ai gjithashtu mund të lidhet me teknologji të tjera përveç dronëve dhe të vendoset përkrah zogjve për të fituar njohuri mbi biologjinë e shpendëve.

Sipas Roderick, një nga aplikimet potenciale më premtuese dhe emocionuese është kërkimi mjedisor. Ekipi i bashkoi robotit një sensor të temperaturës dhe lagështisë përpara se ta përdorte për të regjistruar mikroklimën në Oregon.

“Një pjesë e motivimit themelor të kësaj pune ishte krijimi i mjeteve që ne mund t’i përdorim për të studiuar botën natyrore,” tha Roderick. “Nëse do të kishim një robot që mund të vepronte si zog, ai mund të hapte mënyra krejtësisht të reja për të studiuar mjedisin.”

Roboti i ri SNAG do të luajë padyshim një rol në përmirësimin e kërkimit tonë mjedisor, duke ofruar njohuri të reja që më parë ishin të paarritshme.