Jak uczynić robota bardziej ludzkim? Sekret tkwi w kościach

Odkąd tylko człowiek przejął kontrolę nad maszynami, technologiczni giganci marzyli o stworzeniu robota jak najbardziej zbliżonego do nas samych. Przez lata sukcesy na tym polu były raczej mało rewolucyjne i choć na rynek niebawem trafią humanoidalne Tesla Boty od Elona Muska – wyglądające tak, jakby wyrwały się z filmu Ridleya Scotta – to wciąż brakuje im naturalności i lekkości, charakterystycznych dla ludzkiego ruchu. To wszakże wciąż zbitka elektroniki i sztucznych tworzyw, której daleko do elastyczności – być może do teraz, bo naukowcy z Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Technologii (ETH) i amerykańskiego startupu Inkbit twierdzą, że odkryli sposób na rozwiązanie tego problemu dzięki ludzkim kościom

Struktura złożona z kości, więzadeł i ścięgien, wzorowanych na ludzkich

Jakie są funkcje kości w ciele człowieka? To powinniście pamiętać z pierwszych lekcji biologii – nie tylko chronią ważne narządy i podpierają całą konstrukcję, ale także pozwalają wykonywać złożone ruchu. Badacze z ETH i Inkbit twierdzą, że to właśnie tego brakuje robotom, że to kości stanowią kamień milowy na drodze do uczłowieczenia robotów. Niestety roboty kości nie mają, ale to nie problem – zawsze możemy się przecież nimi podzielić, czyż nie? No, może nie dosłownie, ale mowa tu o inspiracji.

Badacze najwyraźniej wyszli z tego właśnie założenia, bo postanowili wdrukować przy pomocy drukarki 3D sztuczną dłoń z wewnętrzną strukturą złożoną z kości, więzadeł i ścięgien wzorowanych na ludzkich – to pierwszy taki eksperyment w historii. Wyjątkowości dodaje mu fakt zastosowania nowej technologii zwanej Vision-Controlled Jetting (VCJ), zapewniająca wysoką rozdzielczość druku.

Roboty musza wyluzować – brakuje im elastyczności

Skąd w ogóle pomysł na tak szalone badanie? Cóż, zazwyczaj komponenty robotów drukowane są z szybko scalających się polimerów o dość ograniczonym poziomie miękkości i elastyczności. Sprawia to, że robot porusza się w sztywny i nienaturalny sposób, co utrudnia przełamywanie relacji człowiek-robot oraz ich adaptację. Takie komponenty trudno ukształtować i wymodelować, dlatego z pomocą przychodzi technologia VCJ. W połączeniu z bardziej plastycznymi i wolno utwardzającymi się polimerami tiolu pozwoliła na wydrukowanie materiałów, które po zgięciu wracają do pierwotnego stanu.

Czytaj dalej poniżej

Odkryliśmy wyjątkową czarną dziurę. Co ją odróżnia od innych? Jakub Szczęsny

Świadome sny na żądanie – wystarczy opaska na głowę Patryk Koncewicz

„Naszą robotyczną rękę można wydrukować za jednym razem, bez konieczności montażu. Przyspiesza to ogromnie proces projektowania inżynierskiego – od pomysłu można przejść bezpośrednio do funkcjonalnego i trwałego prototypu. Unikasz kosztownych narzędzi pośrednich i montowania” – Robert Katzschmann, profesor robotyki w ETH

Powstała w ten sposób dłoń skrywa wewnątrz struktury bliźniacze jej naturalnego odpowiednika, a dla jeszcze lepszego efektu umieszczono w niej czujniki nacisku i panele dotykowe. Robotyczna dłoń ma 19 struktur przypominających ścięgna, które pozwalają jej poruszać nadgarstkiem i palcami, a dzięki funkcji „wyczuwania” dotyku może ostrożnie chwytać przedmioty.

Oprócz dłoni badacze z ETH i Inkbit wydrukowali przy pomocy technologii VCJ sztuczne serce i sześcionożnego robota, wykorzystującego lekkie oraz elastyczne komponenty. Autorzy eksperymentu twierdzą, że VCJ stanowi przyszłość robotyki, oraz rewolucję w dziedzinie implantów medycznych. Przewidują, że zastąpi ostatecznie wszystkie inne metody druku atramentowego.

Stock image from Depositphotos