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
- 2025-07-10: UE w 80 proc. technologicznie polega na innych krajach. Zależność cyfrowa od USA i Chin może być zagrożeniem dla bezpieczeństwa
- 2025-06-16: Testowanie pojazdów zautomatyzowanych wkrótce będzie możliwe. To odpowiedź na postulaty przedsiębiorców
- 2025-06-12: Nowe technologie mogą wspierać samoleczenie. Szczególnie pomocne są dane zbierane przez aplikacje i urządzenia mobilne
- 2025-05-27: Globalny sektor finansowy mocniej otwiera się na blockchain. Nowe regulacje likwidują kolejne bariery na rynku
- 2025-05-22: Roboty w służbie środowisku. Ograniczanie ilości odpadów możliwe dzięki automatyzacji
- 2025-05-05: Konkurs NCBR i Orlenu ma wesprzeć najciekawsze rozwiązania dla przemysłu rafineryjno-petrochemicznego. Na ich rozwój trafi blisko 200 mln zł
- 2025-05-22: Unijne programy szansą dla polskiego przemysłu zbrojeniowego. Wkrótce uruchomione będzie 150 mld euro na niskooprocentowane pożyczki
- 2025-04-22: Duża zmiana w organizacji pracy w firmach. Elastyczność wśród najważniejszych oczekiwań pracowników
- 2025-05-06: Dla większości Polaków praca to obowiązek. Tylko niewielka część czuje satysfakcję z wykonywanych zadań
- 2025-05-19: Robotyzacja i automatyzacja stają się codziennością w produkcji i logistyce. To odpowiedź na wyzwania demograficzne
Więcej ważnych informacji
Jedynka Newserii

Jedynka Newserii

Ochrona środowiska

Kraje dotknięte powodzią z 2024 roku z dodatkowym wsparciem finansowym. Europosłowie wzywają do budowy w UE lepszego systemu reagowania na kryzysy
W lipcu Parlament Europejski przyjął wniosek o uruchomienie 280,7 mln euro z Funduszu Solidarności UE na wsparcie sześciu krajów dotkniętych niszczycielskimi powodziami w 2024 roku. Polska otrzyma z tego 76 mln euro, a środki mają zostać przeznaczone na naprawę infrastruktury czy miejsc dziedzictwa kulturowego. Nastroje polskich europosłów związane z funduszem są podzielone m.in. w kwestii tempa unijnej interwencji oraz związanej z nią biurokracji. Ich zdaniem w UE potrzebny jest lepszy system reagowania na sytuacje kryzysowe.
Handel
Nestlé w Polsce podsumowuje wpływ na krajową gospodarkę. Firma wygenerowała 0,6 proc. polskiego PKB [DEPESZA]

Działalność Nestlé w Polsce wsparła utrzymanie 45,2 tys. miejsc pracy i wygenerowała 20,1 mld zł wartości dodanej dla krajowej gospodarki. Firma przyczyniła się do zasilenia budżetu państwa kwotą 1,7 mld zł – wynika z „Raportu Wpływu Nestlé” w Polsce przygotowanego przez PwC na podstawie danych za 2023 rok.
Polityka
M. Kobosko: Surowce dziś rządzą światem i zdecydują o tym, kto wygra w XXI wieku. Zasoby Grenlandii w centrum zainteresowania

Duńska prezydencja w Radzie Unii Europejskiej rozpoczęła się 1 lipca pod hasłem „Silna Europa w zmieniającym się świecie”. Według zapowiedzi ma się ona skupiać m.in. na bezpieczeństwie militarnym i zielonej transformacji. Dla obu tych aspektów istotna jest kwestia niezależności w dostępie do surowców krytycznych. W tym kontekście coraz więcej mówi się o Grenlandii, autonomicznym terytorium zależnym Danii, bogatym w surowce naturalne i pierwiastki ziem rzadkich. Z tego właśnie powodu wyspa znalazła się w polu zainteresowania Donalda Trumpa.
Partner serwisu
Szkolenia

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.