Το νέο ρομπότ διατρέχει μια ανώμαλη επιφάνεια με τρόπο που διαμορφώνεται από μια σαύρα που έχει ουράνα. Η εικόνα προσφέρθηκε από τον Chen Li, τον Tingnan Zhang, τον Daniel Goldman
Σχεδιάζοντας ένα ρομπότ που μπορεί εύκολα να μετακινηθεί σε ένα χαλαρό έδαφος - ας πούμε, ένα rover προοριζόμενο να διασχίσει την επιφάνεια του Άρη - δημιουργεί μια μοναδική πρόκληση μηχανικής: Οι τροχοί συνήθως βυθίζονται σε αυτό που οι μηχανικοί ονομάζουν "ρευστό έδαφος" (μείγματα άμμου, χώματος, ).
Δεδομένων των πολλών βιολογικών καινοτομιών στη ρομποτική, μια ομάδα ερευνητών από την Georgia Tech είχε μια ιδέα να βασίσει ένα σχέδιο στα πλάσματα της ερήμου, όπως οι σαββάρες-τσαλακωμένες σαύρες που είναι σε θέση να αγωνίζονται σε μια χαλαρή, αμμώδη επιφάνεια χωρίς επιβράδυνση. Οι προσπάθειές τους τους επέτρεψαν να δημιουργήσουν αυτή τη μικρή έξι πόδια, που παρουσιάστηκε σε άρθρο που δημοσιεύθηκε σήμερα στο Science, το οποίο μπορεί να διασχίσει μια κοκκώδη επιφάνεια με τρόπο που θυμίζει απρόσμενα ένα ερπετό.
Η ερευνητική ομάδα, με επικεφαλής τον Chen Li, σχεδίασε τη συσκευή αφού μελέτησε τη μετακίνηση διάφορων πλάσματα και προσομοιάζοντας μαθηματικά την απόδοση διαφορετικών τύπων ποδιών (σε αριθμό, σχήμα και μήκος) σε διάφορα διαφορετικά περιβάλλοντα. Ελπίζουν ότι η έρευνά τους θα δώσει ώθηση στην ανάπτυξη ενός πεδίου που έχουν ονομάσει «terradynamics» - ακριβώς όπως η αεροδυναμική ασχολείται με την απόδοση των φτερωτών οχημάτων στον αέρα, ο τομέας τους θα μελετήσει την κίνηση των οχημάτων με πόδια σε κοκκώδεις επιφάνειες.
Για να σχεδιάσουν το ρομπότ τους, χρησιμοποίησαν αυτές τις προσομοιώσεις για να προσδιορίσουν τα ακριβή μήκη των ποδιών, τις ταχύτητες μετακίνησης και τα επίπεδα δύναμης που θα προωθούν τις συσκευές σε μια χαλαρή επιφάνεια χωρίς να τους αναγκάζουν να βυθίζονται πολύ βαθιά. Έπειτα τυπώνουν μια ποικιλία τύπων ποδιών με ένα 3D εκτυπωτή και κατασκευάζουν ρομπότ για να τα δοκιμάσουν στο εργαστήριο.
Ένα από τα πιο ενδιαφέροντα συμπεράσματά τους είναι ότι οι ίδιοι τύποι αρχών σχεδιασμού ισχύουν για μετακίνηση σε ποικίλες κοκκώδεις επιφάνειες, συμπεριλαμβανομένων των σπόρων παπαρούνας, των γυάλινων χαντρών και της φυσικής άμμου. Οι προσομοιώσεις και τα πειράματα του πραγματικού κόσμου αποκάλυψαν ότι τα πόδια σχήματος C γενικά δούλευαν καλύτερα, αλλά ότι κάθε είδος σκελετού που σχηματίζει τόξο λειτούργησε σχετικά καλά επειδή απλώνει το βάρος της συσκευής σε επιμήκεις (αν και στενές) επιφάνειες των ποδιών καθώς τα πόδια έρχονται σε επαφή με το έδαφος κατά τη διάρκεια ενός βηματισμού.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα άκρα σχήματος C λειτουργούν καλύτερα για να μετακινούνται γρήγορα πάνω σε κοκκώδεις επιφάνειες, τόσο σε σαύρες όσο και σε ρομπότ. Οι διακεκομμένες, συμπαγείς και διακεκομμένες απεικονίσεις στις Γ και Δ είναι θέσεις πρώιμης, μέσης και όψιμης ποδιού κατά τη διάρκεια ενός βηματισμού. Τα βέλη δείχνουν τις κατευθύνσεις κίνησης για συγκεκριμένες περιοχές ποδιών. Εικόνα μέσω Science / Li et. al.
Οι εφαρμογές αυτής της έρευνας είναι ευρείες: το συγκεκριμένο ρομπότ, λένε οι ερευνητές, θα μπορούσε να εξελιχθεί σε μια χρήσιμη συσκευή έρευνας και διάσωσης ή έρευνας, ενώ οι αρχές που προέρχονται από το πεδίο της τεραδανικής θα μπορούσαν να είναι χρήσιμες στο σχεδιασμό ανιχνευτών για να διερευνήσουν άλλες πλανήτες στο μέλλον. Θα μπορούσαν επίσης να βοηθήσουν τους βιολόγους να κατανοήσουν καλύτερα πώς οι μορφές ζωής εδώ στη γη έχουν εξελιχθεί ώστε να κινηθούν στην επιφάνεια του πλανήτη μας.
