Laut einem Bericht von EFE vom 8. Mai werden Roboter aus technischer Sicht immer komplexer, um realistische Bewegungen zu präsentieren. Aber manchmal dauert es nur ein paar Röhren sowie Luft und ein paar Gesetze der Physik, damit der Roboter koordiniert autonom bewegen kann.
Das Niederlande Institute für Atom- und Molekularbysik hat einen kleinen weichen Roboter geschaffen. Es wird aufgrund der Art des verwendeten Materials als "weicher Roboter" bezeichnet, bezieht sich aber auch auf die Art und Weise, wie es sich verhält und sich bewegt. Sein Design ist von der natürlichen Welt und einigen Tieren inspiriert. Zum Beispiel tötet eine große zylindrische Puppe aus Stofftänzen, wenn sie aufgeblasen werden.
Die meisten Roboter verlassen sich stark auf die zentrale Verarbeitungseinheit, um ihre Bewegungen zu koordinieren. Tiere hingegen koordinieren Bewegungen, indem sie das Nervensystem, die Körpermechanik und die Interaktion mit ihrer Umgebung integrieren. Die Koordinationsdezentralisierung ermöglicht es ihnen, zu vermeiden, dass sie sich auf den ständigen Befehl des Gehirns stützen.
Basierend auf beiden Bedingungen hat das Team einen der bislang schnellsten und einfachsten Roboter mit weichen Robotern geschaffen. Ausgestattet mit Computern, Software und Sensoren stützt sich der Roboter auf seinen eigenen Körper und die Interaktion mit der Umgebung, um sich auf koordinierte Weise zu bewegen.
Die Ergebnisse wurden im British Journal Nature veröffentlicht. Die Beine des Roboters sind aus gekrümmten Silikonrohre gebaut. In Ermangelung eines Luftstroms behält der Silikonschlauch eine stabile Biegedehnung bei.
Wenn ein stetiger Luftstrom eingeführt wird, schwankt und hebt sich jedes Bein unabhängig voneinander unabhängig. Aber wenn mehrere Beine zusammenkommen, werden ihre Bewegungen schnell synchronisiert und nehmen einen rhythmischen Gang an.
Alberto Commoreto, der erste Autor der Studie, stellte fest, dass "die Reihenfolge aus dem Chaos entsteht. Jetzt sind keine Code erforderlich, und es sind keine Anweisungen erforderlich. Wenn die Beine spontan synchronisieren, startet der Roboter".
Das Prinzip ist das gleiche wie das eines Feuerfly, der synchron ein Licht oder eine Herzzelle synchron schlägt: Komplexe kollektive Bewegungen ergeben sich aus einfachen Wechselwirkungen.
Die Bewegung des Roboters stammt aus einer Rückkopplungsschleife zwischen Druck, Faltenbildung und Rohrwiderstand, ähnlich einem mechanischen Herzschlag, der mehrere Gliedmaßen physisch miteinander verbindet.
Darüber hinaus ist dies ein Roboter, der sich extrem schnell bewegt. Mit der Einführung von Luftströmungen kann seine Geschwindigkeit 30 Körperlängen pro Sekunde erreichen.
Die Synchronisation zwischen den Beinen des Roboters kann sich selbst an Veränderungen in der Umgebung anpassen. Während der Roboter von Land zu Wasser wechselt, wechselt sein Gang automatisch vom Sprungmodus zum Freestyle -Modus.
Die Forscher stellten fest, dass die Bewegung des Roboters aus der engen Beziehung zwischen Körper und Umwelt zurückzuführen ist, sodass der Gangübergang keine zentrale Verarbeitungseinheit oder Kontrolllogik erfordert.
Einer der Autoren der Studie, Manas Saumark, erklärt, dass ähnliche dezentrale Intelligenz häufig in der Biologie wie Seestern vorkommt. Seestern können die Bewegungen von Hunderten von röhrenförmigen Füßen mithilfe lokaler Rückkopplungen und Körperdynamik anstelle eines "zentralen Gehirns" koordinieren.
Von intelligenten Tablets bis hin zur Weltraumtechnologie sind die zukünftigen Anwendungen dieses weichen Roboters weitreichend. Das Niederlande Institute für Atom- und Molekularbysik sagte in einer Erklärung, dass sichere Mikrorobots, die nicht mit Mikroelektronik ausgestattet sind, verschluckt werden können und Medikamente freisetzen können, nachdem sie das Zielgewebe autonom erreicht haben.
Es könnte auch den Weg für die Entwicklung autonomer Maschinen ebnen, die an extreme Umgebungen wie Weltraum angepasst sind, in denen herkömmliche elektronische Geräte fällen können.