Science Café Revue

Od koho opisuje robotika?

Stroje procházejí překotným vývojem a mnoho z nich je natolik samostatných, že se zasloužily o přehodnocení základů celého vědního oboru – robotiky. Kromě vlastního vývoje se vědci snaží do svých výtvorů aplikovat i řešení, která nám ukázala příroda a k dokonalosti je vybrousily miliony let boje o přežití.

Podívejme se na pohyb – zvířata či semena rostlin používají různé způsoby přemisťování a každý je něčím zajímavý. Obecně se to dá shrnout tak, že příroda obvykle všechny úkony spojené s pohybem řeší daleko od centra (mozku), aby se jeho výpočetní výkon mohl soustředit na činnosti spojené s přežitím a nezatěžovat se hromadou informací o každém kroku.

Už chápete, jak skvělým zdrojem nápadů může život být? Je jasné, že vývoj inspirovaný přírodou začíná nabírat na obrátkách a my se už těšíme na další vychytávky napodobující naše zvířecí kamarády.

 

Běh

Výzkumný tým IHMC z Floridy si vzal za vzor pštrosa. Použitím důmyslné konstrukce kostí a svalových vláken dochází k autostabilizaci při každém kroku vpřed. Eliptická dráha končetin při běhu zcela autonomně distribuuje sílu tak, aby tělo zůstalo v rovnováze. Pštrosí robot nepotřebuje žádnou vyvažovací jednotku, software ani složitá čidla, aby se prokousal různými druhy terénu s minimálním úsilím.

 

Potom je tu známý Robopes od Boston Dynamics, který se stabilizuje vytrvalým hopkáním na čtyřech končetinách. Zvládne nést břemena, přeskákat velké kameny, vydrápat se do prudkého svahu, vylézt schody a ustát i případné nakopnutí.

 

Vzhledem k délce těla je ale nejrychlejším závodníkem robošváb z dílny Harvardských vědců. Při váze pouhé 3 gramy se pohybuje po podlaze krátkými vibracemi o rychlosti 50 délek těla za vteřinu (ekvivalent pro člověka běžícího rychlostí 200 km/h).

 

Plavání

Jestli jste někdy šnorchlovali, určitě víte, jak ladně se okolo vznášely ryby či želvy. Vědci se snaží kouzlo této ladnosti využít v robotice již dlouho. V nedávné době vznikly pokusy o vytvoření robotické chobotnice, medúzy či rejnoka. Jejich styly pohybu jsou různé, ale všechny spojuje vysoká efektivita využívající pružných materiálů v těle živočichů. Proti jejich stylu je lodní šroub absolutní nudou.

 

Obojetní

Zajímavá je i snaha o vyvinutí univerzálního typu pohybu, který by se osvědčil v různých prostředích. Skvělým nápadem je hadí bot určený na prohledávání sutin, který se protáhne skrz trubky, malé skuliny a pomocí magnetu vyšplhá i po kovovém nosníku. Od hadů se ještě naučil držet větví a plavat.

 

Na fotce k tomuto článku vidíte pokus o multifunkční využití ploutví rejnoka – roztažené umožní pohyb po souši, písku, sněhu a plavání, ale sklopte je a robot může začít doslova bruslit. Tahle jednotka by tak mohla být univerzálním pomocníkem při výzkumu oceánů.

 

Dalším pokusem je robotická včela, která kromě létání zvládne stejným stylem i pohyb ve vodě. Aby z vody vzlétla, využívá elektrolýzu a nahromaděným vodíkem si pomůže ke skoku na souš, kde čeká na uschnutí křídel. To jsme sice v přírodě nikde neviděli, ale což. Aby tahle pilná mrška mohla opylovat stromy nebo prohledávat místa katastrof, bude se ještě muset vyřešit její napájení, protože baterie si zatím neunese.

 

Létání

Pohyb vzduchem je pro člověka snem už od pradávna. Drony jsme vybavili vrtulemi a létají pěkně, ale nešlo by to i jinak? V laboratořích už vzniká dron-netopýr, který využívá pružné membrány na křídlech k tichému a elegantnímu pohybu. Jeho stavba je velmi komplexní a pohyb při letu komplikovanější než u ptáků, ale vzhledem ke své váze 93 gramů se pyšní nejdelší výdrží na baterie. Nasazení „robopýra“ se plánuje pro situace, kde by mohlo dojít ke zranění lidí vrtulemi nemotorných dronů.

 

Úchop

Znáte ty obrázky z továren na automobily, kde na lince robotické ruce sváří, šroubují a lakují? Jsou konstrukčně velmi komplikované, energeticky náročné a snadno mohou zranit pracovníky, proto musí být jejich pracoviště oddělené a při údržbě kompletně odpojené od energie.

 

Možné zjednodušení by mohlo přinést použití principu fungování sloního chobotu – stačí tři spojené trubice s žebrovanými komorami, které se budou stlačeným vzduchem jednotlivě napínat a stahovat v 360° rozsahu. Rameno váží jen 2 kg a je tedy pro lidi mnohem bezpečnější. Nejlepší rukou tak je, zdá se, nos!

 

Chobot na konci ještě opatříte klepetem, které se funkcí inspirovalo u rybích ploutví. Pokud do něj z boku zatlačíte, nepromáčkne se, ale ovine se kolem vašeho prstu. To mu umožňuje něžně zvednout i křehké vejce, které běžné mechanické klepeto nemilosrdně rozdrtí.

 

A nejnovější inovací je přísavka, umožňující citlivě uchopit předměty libovolného tvaru. Tato jednoduchá inovace využívá stejného principu jako jazyk chameleona.

 

Matyáš Vejskal

Zbožňuji život a vše, co k němu patří. Zevnitř mě sžírá nezkrotná zvědavost, kvůli které jsem utekl od online marketingu a algoritmů ovlivňujících naše rozhodování k novinařině. Tím se mi otevřely dveře k nekonečnému množství témat, a to mě konečně baví. Inspiraci vždy hledám v surové divočině, tam jsem doma!

  •  
      

Staňte se fanoušky

Přidejte se k nám na sociálních sítích.

Zapojte se do distribuce novin

Staňte se „Science Friendly“ kavárnou a nabídněte vašim hostům Science Café Revue. Pro více informací napište na info@screvue.cz

Inzerujte v novinách a na webu

Zviditelněte se pomocí jedinečného konceptu novin a webu Science Café Revue. Více informací na emailu inzerce@screvue.cz

Nejnovější