Chińscy naukowcy zaprezentowali robota bionicznego, który z niezwykłą precyzją naśladuje ruchy geparda. Urządzenie zostało opracowane z wykorzystaniem zaawansowanej technologii materiałów piezoelektrycznych, które generują ładunek elektryczny pod wpływem naprężeń mechanicznych. Ten przełomowy wynalazek pozwala maszynie na dynamiczne poruszanie się, w tym bieganie z dużą prędkością oraz wspinanie się po rampach o różnym kącie nachylenia. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie Journal of Bionic Engineering.
Chiński robot inspirowany budową geparda
Robot, nazwany H-BPR (H-Shaped Bionic Piezoelectric Robot), waży zaledwie 38 gramów i mierzy 150 x 80 x 31 mm. Jego konstrukcja opiera się na czterech nogach połączonych trzema belkami piezoelektrycznymi, które wykorzystują zginające się wibracje do naśladowania okresowych ruchów nóg geparda. Dzięki temu robot może wykonywać zarówno ruchy liniowe, jak i obroty o różnym promieniu, co jest możliwe dzięki zastosowaniu różnicy napięcia jako metody napędowej.
Czytaj też: Robotyczna krew zmienia oblicze współczesnej robotyki. Przełomowe odkrycie naukowców
Wyniki testów wskazują na imponującą wydajność robota. Osiąga on maksymalną prędkość 66,79 mm/s przy napięciu 320 V, a jednocześnie jest w stanie przenosić ładunki o masie 55 g. Jego asymetryczna konstrukcja nóg pozwala na efektywniejsze wspinanie się po pochyłościach, co stanowi przełom w projektowaniu robotów bionicznych. Unikalną cechą tego urządzenia jest możliwość regulacji promienia skrętu poprzez zmianę napięcia, co daje większą kontrolę nad jego ruchem.
Konstruktorzy robota planują dalszy rozwój urządzenia, aby mogło ono działać w ekstremalnych temperaturach, trudnych warunkach klimatycznych oraz niebezpiecznych środowiskach. Otwiera to drogę do szerokiego zastosowania w przemyśle oraz misjach poszukiwawczo-ratowniczych.
Robot może być używany w ratownictwie, zwłaszcza w trudno dostępnych terenach, gdzie tradycyjne maszyny nie są w stanie dotrzeć. Jego zdolność do wspinania się po stromych powierzchniach oraz zwrotność sprawiają, że jest idealnym narzędziem w sytuacjach kryzysowych. W przemyśle H-BPR może znaleźć zastosowanie w inspekcji maszyn i urządzeń w miejscach o ograniczonym dostępie. Dzięki możliwości adaptacji do ekstremalnych warunków robot ten może być również wykorzystywany w eksploracji niebezpiecznych środowisk, takich jak obszary radioaktywne czy wulkany.
Robot inspirowany ruchami geparda jest doskonałym przykładem zastosowania bioniki – dziedziny nauki, która czerpie inspirację z natury do tworzenia nowoczesnych technologii. Gepardy, najszybsze lądowe drapieżniki, potrafią biec z prędkością do 120 km/h dzięki unikalnej budowie mięśni i szkieletu. Naśladowanie tych cech w robotyce pozwala na projektowanie maszyn o niespotykanej dotąd zwinności i szybkości reakcji.
Przyszłość robotyki bionicznej wiąże się z integracją z zaawansowanymi systemami sztucznej inteligencji (AI). Połączenie piezoelektrycznych mechanizmów napędowych z AI pozwoli na tworzenie autonomicznych robotów zdolnych do podejmowania decyzji w czasie rzeczywistym. To z kolei zwiększy ich funkcjonalność i zastosowanie w automatyzacji przemysłowej, ratownictwie i bezpieczeństwie oraz eksploracji kosmicznej.