Jego głównym celem nie jest bicie rekordów prędkości, lecz badanie fundamentalnych mechanizmów. System ma pomóc naukowcom zrozumieć, jak ciało psa wytrzymuje powtarzające się obciążenia podczas biegania i skakania. Zamiast polegać na sztywnych silnikach, ten robot wykorzystuje lekką, elastyczną ramę oraz sztuczne mięśnie zasilane powietrzem (pneumatyczne). Taki projekt pozwala maszynie delikatnie absorbować uderzenia i przenosić ciężar, co doskonale naśladuje naturalny ruch żywych zwierząt.
Pneumatyczne mięśnie zamiast tradycyjnych silników to klucz do płynnego poruszania się tego robota
Podstawą działania tego nietypowego robota-czworonoga jest koncepcja biomimetyki, czyli kopiowania rozwiązań wypracowanych przez naturę. Zespół z Suzumori Endo Robotics Laboratory w Tokio odszedł od standardowych mechanizmów napędowych. W ich projekcie nogi nie są poruszane silnikami, lecz siłownikami pneumatycznymi, zwanymi mięśniami McKibbena. Są to plecione rurki, które pod wpływem sprężonego powietrza kurczą się lub wydłużają, działając podobnie do biologicznych mięśni. Całość osadzono na lekkiej, drukowanej w 3D ramie z plastiku, a do połączeń użyto zwykłych, dostępnych w handlu zawiasów. Cel był jasny – uprościć konstrukcję, by skupić się na badaniu kluczowego systemu napędowego. Sieć czujników i zaworów steruje precyzyjnie dopływem powietrza, koordynując ruch każdej z kończyn.
Jedną z najbardziej innowacyjnych cech konstrukcji jest mechanizm zainspirowany psim ciałem, który badacze nazwali „hamakiem”. Ta elastyczna struktura w ramionach robota pozwala na tłumienie wstrząsów i wibracji. W testach redukuje je o około jedną trzecią w porównaniu do sztywnych ramion ze zablokowanymi stawami. Dzięki temu robot nie tylko lepiej amortyzuje kontakt z podłożem, ale też jego ruch staje się płynniejszy i bardziej zbliżony do tego, co obserwujemy u żywych psów. Sterowanie opiera się na prostych pętlach sprzężenia zwrotnego. Czujniki na bieżąco regulują ciśnienie w sztucznych mięśniach, dostosowując siłę i zasięg ruchu. Efekt? Maszyna nie grzeszy prędkością, ale zachowuje stabilność i radzi sobie z nierównościami terenu.
Czytaj też: Ciało 2.0. Sztuczne mięśnie włókniste prześcigają biologię o ponad 100 razy
Podczas testów robot wykazał się zdolnością do utrzymania stałego, kontrolowanego tempa chodu. Jego sposób poruszania się faktycznie przypominał zwierzęcy. Elastyczna konstrukcja pozwalała na subtelne modyfikowanie długości kroku, co dało naukowcom wgląd w to, jak prawdziwe psy są w stanie długo biegać po wymagającym terenie. Obecne badania skupiały się na podstawowej lokomocji, ale platforma ma posłużyć do głębszej analizy. Kolejnym krokiem będzie zbadanie współpracy poszczególnych „mięśni” i tkanek, by odkryć biomechaniczne sekrety psiego sprintu i doskonałej amortyzacji wstrząsów – dziedzin, w których maszyny wciąż wyraźnie odstają od natury. Plany obejmują też zwiększenie ogólnej szybkości i stabilności robota.
Czytaj też: Przyspieszenie w finansach. Naukowcy z KAIST uczą AI, jak wyjaśniać decyzje 11 razy szybciej
Prace zespołu stanowią wyraźny kontrast dla innych projektów robotycznych psów, które często stawiają na widowiskowość. Na przykład zaprezentowany niedawno przez startup z Pittsburgha malutki robot Bittle X potrafi wykonywać salta w tył. Japońskie podejście jest jednak inne. Nie chodzi tu o sztuczki, ale o fundamentalne, naukowe zrozumienie zasad ruchu. To projekt badawczy z ambicjami, które wykraczają poza pokazowe demo. Trudno jednak nie zauważyć, że od laboratoryjnego chodzika do robota, który będzie mógł swobodnie działać w zmiennym środowisku, droga jest jeszcze daleka. Opublikowane w „Advanced Robotics” wyniki są obiecujące, ale pokazują raczej kierunek niż gotowe rozwiązanie. To ciekawa, pieczołowita praca inżynierska, która może kiedyś zaowocować maszynami o zupełnie nowym poziomie mobilności. Na razie jednak prawdziwe psy mogą spać spokojnie – ich tytuł mistrzów efektywnego i wytrwałego poruszania się po różnych terenach jest bezpieczny.