Egy lépéssel közelebb a háztartási robotokhoz

Az emberi végtagok méretének mintegy felényi lábak az elsők, melyek biológiai pontossággal, energiahatékony módon imitálják a járást – állítja a csapat. Rendelkeznek az emberi lábak enyhe fel- és lefelé tartó mozgásával, ehhez nyomásérzékelőket hordoznak a talpban, mely elősegíti, hogy egy apró számítógép a felszínnek megfelelően módosítsa a mozgást.

Anthony Lewis, az Arizonai Egyetem kutatója és a vizsgálat egyik szerzője szerint – társa Theresa Klein volt – az egyik ötlet, hogy úgynevezett ’lágy robotokat’ fejlesszenek ki, melyeket az emberek körül lehetne alkalmazni. „Ennél a robotnál, ha valamit a lábnak nyomunk, az arrébb mozdul, és nem fejt ki ellenállást. A hagyományos robotok, melyek az ipariaktól származnak, nagyon merevek, nem lennének túl biztonságosak például a nagymama körül. Ezért így most egy lépést tettünk ebbe az irányba” – mondja Lewis.

A szenzorok csak az egyik komponenst alkotják abban a hármas rendszerben, melynek célja az emberi járás imitálása, amely több millió évnyi evolúció folyamán fejlődött olyan simává és energiahatékonnyá, amennyire testfelépítésünk engedi.

A lábak „csontváza” szintén másolja az emberi végtag anatómiájának három ízületét: a csípőt, a térdet és a bokát. Az izmokat hevederek helyettesítik, melyek működtető szerkezetként mozognak fel és le. Az aktuális mozgást a központi ritmusgenerátor (CPG) elektronikus imitációja határozza meg. Ez egyfajta neurális hálózat a gerincoszlop alsó részében, amely félig elkülönül az agytól. Ez a hálózat ritmikus izomjeleket generál, miután összegyűjtötte az információt a test azon többi részétől, melyek reagálnak a környezetre. Ez magyarázza, miért tudunk gondolkodás nélkül járni.

„A biomechanikát, a komplex központi ritmusgenerátort és az érzékelési visszacsatolást kombináltuk. Amikor ezt a három tulajdonságokat összeraktuk, a kialakult mozgás nagyon hasonlított az emberéhez.” – mondta Lewis. A következő fázis során a látást is bevezetik a rendszerbe egyéb taktilis érzékelőkkel egyetemben, „így, ha a robot megbotlik, a rendszer korrigálja magát, és nem bukik fel” – tette hozzá.

A lábakat alapkutatásokra szánják, hogy jobban megismerjék, hogyan tanulnak meg az emberek járni, de abban is reménykednek, egy nap így segíthetnek a gerincsérült betegeknek járási képességük visszanyerésében.

A vizsgálatról a Journal of Neural Engineering folyóirat számolt be.