Mówi: | dr Riddhi Das |
Firma: | Włoski Instytut Technologii w Genui |
Innowacyjny miękki robot posłuży do badań wymagających wkręcenia się w glebę i wykopów na innych planetach. Urządzenie jest inspirowane biologią dżdżownic
Naukowcy z Włoskiego Instytutu Technologii w Genui opracowali miękkiego robota inspirowanego biologią dżdżownic, który jest w stanie pełzać. Jest to możliwe dzięki miękkim siłownikom, które wydłużają się lub ściskają, gdy zmienia się ciśnienie w ich wnętrzu. Prototyp posłuży do opracowania urządzeń przeznaczonych do eksploracji podziemnej, akcji poszukiwawczo-ratowniczych w przestrzeniach zamkniętych i eksploracji innych planet. Możliwe będzie zastosowanie tej technologii również w medycynie, na przykład do przeprowadzania badań i zabiegów wykonywanych endoskopowo.
– Dżdżownica posiada hydroszkielet, w którym każdy segment ma stałą objętość płynu. Na zewnątrz znajdują się zaś dwa zestawy mięśni – podłużne i okrężne. Mięśnie te są względem siebie przeciwstawne i kurczą się naprzemiennie. Na skutek skurczu mięśni okrężnych następuje wydłużenie się segmentu, a na skutek skurczu mięśni podłużnych powiększa się jego promień. Dżdżownica wykonuje takie skurcze naprzemiennie i kiedy ruch ten występuje w postaci fal przechodzących przez całe jej ciało, zwierzę porusza się do przodu. To są tzw. ruchy perystaltyczne – wyjaśnia w rozmowie z agencją Newseria Innowacje dr Riddhi Das z Włoskiego Instytutu Technologii w Genui.
Czerpiąc inspirację z tego mechanizmu, zespół naukowców opracował urządzenie, które może realizować właśnie taki rodzaj ruchu. Wewnątrz znajduje się miękki siłownik, a na zewnątrz skóra. Przestrzeń pomiędzy skórą a miękkim siłownikiem wypełniona jest natomiast płynem o stałej objętości. Przy zastosowaniu nadciśnienia segment się rozciąga, a przy podciśnieniu – ściska się. W efekcie robot porusza się w sposób wiernie odwzorowujący ruch dżdżownicy.
Roboty inspirowane tymi zwierzętami powstawały już w przeszłości. Naukowcy z Uniwersytetu Tsinghua zbudowali takie urządzenie z elastycznych modułów łączonych za pomocą magnesu, jednak jego użytkowanie wymagało stosowania okablowania. Dużo mniejsza była też jego funkcjonalność.
– Większość opracowanych do tej pory przemysłowych robotów bazujących na ruchu dżdżownic nie ma możliwości zakopywania się w ziemi. Zasadniczo też każdy moduł generuje siłę podłużną przy wzbudzaniu siłownika, ale gdy wraca do swojego pierwotnego stanu, to jest na ogół pasywny i nie generuje innych rodzajów ruchu. W naszym module, który czerpie inspirację z procesów biologicznych, ze względu na stałą objętość płynu możemy generować siłę podłużną i promieniową, posługując się nadciśnieniem i podciśnieniem. Jest to dość istotne, bo dokładnie tak dzieje się w ciele dżdżownicy i jest to nowy aspekt technologiczny naszego robota. Wykorzystując ten mechanizm, możemy generować różne wzorce ruchu do przemieszczania się w różnych środowiskach – podkreśla dr Riddhi Das.
Prototyp ma 45 cm długości i waży 605 g, składa się z pięciu połączonych szeregowo modułów, a porusza się z prędkością 1,35 mm/s. Robot był już testowany podczas pracy na powierzchni, w ośrodku ziarnistym oraz w rurach. Następnym etapem testów było zginanie modułu i ocena siły w nim działającej, aby sprawdzić, jak dużemu ściśnięciu ulega robot, poruszając się w różnych środowiskach, takich jak ziarno albo gleba. Te dane umożliwiły zmianę wzorca ruchu poprzez zginanie w przedniej części, które wywołuje ściskanie, w efekcie czego robot posuwa się do przodu.
– Chcemy mieć możliwość pozyskiwania danych zwrotnych, abyśmy mogli wypracować własny model ruchu dla robota, który będzie optymalny dla danego ośrodka. Sprawi to, że system stanie się o wiele bardziej niezależny i zdolny do samodzielnej adaptacji do otoczenia, co pozwoli robotowi poruszać się naprzód – wskazuje naukowiec. – Takie roboty i wszelkiego rodzaju systemy perystaltyczne mogą znaleźć w przyszłości zastosowanie w endoskopii albo prowadzeniu wykopów na innych planetach czy monitoringu gleby. Będą jednak szczególnie przydatne w przypadkach, gdy konieczne jest poruszanie się w ciasnych przestrzeniach o zawiłej strukturze.
Według Emergen Research światowy rynek technologii biomimetycznych był w 2019 roku wyceniany na 8,2 mld dol. Do 2027 roku jego wartość wzrośnie do ponad 17,7 mld dol.
Czytaj także
- 2024-07-16: Polskie banki nie zwalniają procesu digitalizacji. Wydatki na technologie stanowią nawet do 70 proc. ich kosztów
- 2024-07-05: Sektor finansowy walczy o pracowników. Coraz ważniejsze stają się kompetencje technologiczne
- 2024-06-19: Polska zwiększa inwestycje w technologie kosmiczne. To element budowania obronności kraju
- 2024-06-10: Zaawansowane skanery produkowane pod Warszawą pomagają w ochronie granic i walce z przemytem. Są wykorzystywane przez służby we wszystkich krajach UE
- 2024-07-15: Cyfrowi nauczyciele będą wsparciem w nauce. To przyszłość sektora edukacji i szkoleń
- 2024-07-04: Cyfrowe bliźniaki rewolucjonizują szereg obszarów gospodarki. Skorzysta na tym nie tylko przemysł, ale również medycyna
- 2024-06-20: Zbliża się koniec ery tradycyjnych biletów komunikacji miejskiej. Pasażerowie wolą rozwiązania mobilne
- 2024-05-27: Gabinety stomatologiczne dostosowują się do specjalnych potrzeb pacjentów. Powstają placówki przystosowane do osób otyłych, niepełnosprawnych czy cierpiących na dentofobię
- 2024-06-11: Cieńsze od włosa ogniwa słoneczne zwiększą możliwości dronów. Są lżejsze i wydajniejsze niż tradycyjne ogniwa
- 2024-06-12: Banki coraz śmielej wdrażają generatywną sztuczną inteligencję. Podchodzą jednak do tej technologii z dużą ostrożnością
Kalendarium
Więcej ważnych informacji
Jedynka Newserii
![](/files/11111/n-innowacje.png)
Jedynka Newserii
![](/files/11111/n-lifestyle.png)
Gospodarka
![](https://www.newseria.pl/files/11111/jakub-zerdzicki--f1gb8vgrs8-unsplash,w_274,_small.jpg)
Sektor MŚP wyczekuje cofnięcia Polskiego Ładu. W 2025 roku mały biznes może liczyć na więcej korzystnych zmian
Obrona interesów MŚP w postępowaniach interwencyjno-procesowych oraz uruchomienie mediacji pomiędzy organami administracji i przedsiębiorcami będą priorytetami w nowej kadencji Rzecznika Małych i Średnich Przedsiębiorstw. Od czerwca to stanowisko piastuje Agnieszka Majewska. Jak wskazuje, najpilniejszą potrzeba jest jednak reforma danin publicznych, przede wszystkim zmiana sposobu rozliczania składki zdrowotnej. – Przedsiębiorcom mocno zależy, żeby wrócić do tego, co było przed Polskim Ładem. W tej chwili niektórzy zgłaszają się do Biura Rzecznika MŚP, wskazując, że płacą składki w wysokości ok. 300 tys. zł, to są olbrzymie pieniądze – mówi Agnieszka Majewska. Koalicjanci w rządzie mają jednak różne pomysły na tę reformę.
Problemy społeczne
Pielęgniarki narzekają na przeciążenie pracą i braki kadrowe. Jest to odczuwalne zwłaszcza dla młodego personelu
![](https://www.newseria.pl/files/11111/zielinska-sitkiewicz-pielegniarki-foto,w_133,_small.jpg)
Niemal 3/4 pielęgniarek pozytywnie ocenia swoją satysfakcję zawodową z pracy, przede wszystkim doceniając zróżnicowanie zajęć i dobre relacje ze współpracownikami – wynika z badania SGGW w Warszawie. Duża grupa, zwłaszcza młodych osób wchodzących do zawodu, narzeka jednak na przeciążenie pracą i niedobór personelu. Obecnie Polska jest jednym z krajów o najniższej liczbie pielęgniarek, a ich średnia wieku to ponad 54 lata. Liczba odejść z zawodu będzie więc rosła z roku na rok.
Prawo
Prace nad przepisami o asystencji osobistej na ostatniej prostej. Pomoże ona zaktywizować zawodowo osoby z niepełnosprawnościami i ich opiekunów
![](https://www.newseria.pl/files/11111/asystencja-osobista-przepisy-foto,w_133,_small.jpg)
Osoby z niepełnosprawnościami czekają na ustawowe uregulowanie asystencji osobistej. Jak zapowiedział w czerwcu Łukasz Krasoń, pełnomocnik rządu ds. osób z niepełnosprawnościami, projekt przepisów jest już na ostatniej prostej. Upowszechnienie się asystencji osobistej pozwoliłoby sporej grupie osób z niepełnosprawnościami na bardziej aktywne życie, także pod względem zawodowym. Z danych GUS wynika, że tylko 19,6 proc. z nich jest aktywnych zawodowo. – Asystencja osobista jest jak tlen i zapewnia możliwości niezależnego życia – mówi prezeska Fundacji Centrum Edukacji Niewidzialna Małgorzata Szumowska.
Partner serwisu
Szkolenia
![](https://www.newseria.pl/files/11111/ramka-prawa-akademia-newser_1,w_274,_small.jpg)
Akademia Newserii
Akademia Newserii to projekt, w ramach którego najlepsi polscy dziennikarze biznesowi, giełdowi oraz lifestylowi, a także szkoleniowcy z wieloletnim doświadczeniem dzielą się swoją wiedzą nt. pracy z mediami.