Anatomicky najkomplexnejší humanoidný robot používa vodu na pohon svalov

KĽÚČOVÉ ZISTENIA:

• Využíva 1 000 umelých svalov poháňaných vodou.

• Disponuje kostrou s 206 kosťami a väzmi.

• Chladiaci systém imituje ľudské potenie pri záťaži.

Svet robotiky sa dlhé roky spoliehal na servomotory a pevnú mechaniku, ktorá síce zabezpečovala presnosť, no chýbala jej biologická plynulosť. Spoločnosť Clone Robotics však po takmer ôsmich rokoch intenzívneho výskumu a vývoja predstavila stroj, ktorý túto paradigmu zásadne mení. Ich humanoidný robot, nazvaný Protoclone, je označovaný za anatomicky najkomplexnejšieho androida na svete.

Tento stroj sa odlišuje od konkurencie predovšetkým svojou vnútornou stavbou, ktorá verne kopíruje ľudskú anatómiu. Namiesto motorov v kĺboch je robot vybavený sieťou viac ako 1 000 umelých svalov, odborne nazývaných myofibery. Tieto svalové vlákna fungujú na hydraulickom princípe a sú poháňané vodou, čo im umožňuje sťahovať sa a uvoľňovať rovnakým spôsobom ako biologické tkanivo.

Zdroj foto: Clone Robotics

Rýchlosť reakcie týchto umelých svalov je fascinujúca, dokážu reagovať v čase kratšom ako 15 milisekúnd. Takáto dynamika je kľúčová pre plynulý a prirodzený pohyb, ktorý nepôsobí trhane ani mechanicky. Celý svalový systém je usporiadaný na 3D tlačenej polymérovej kostre, ktorá obsahuje všetkých 206 kostí, presne ako ľudské telo.

Jednotlivé kosti nie sú spojené skrutkami, ale systémom umelých väzov a šliach. Táto konštrukcia umožňuje prenos sily zo svalov na kostru spôsobom, ktorý je na nerozoznanie od živého organizmu. Výsledkom je pohybový rozsah a vizuálna vernosť, ktorá u pozorovateľov vyvoláva úžas aj mierne znepokojenie.

Anatómia Protoclone odomyká viac ako 200 stupňov voľnosti pohybu. To znamená, že robot môže napínať a ovládať jednotlivé svalové skupiny nezávisle, nielen presúvať končatiny z bodu do bodu. Aby stroj dokázal koordinovať takýto komplexný systém, je vybavený viac ako 500 senzormi tlaku, rovnováhy a pohybu.

Zdroj foto: Clone Robotics

Tieto senzory poskytujú robotovi schopnosť propriocepcie, teda vnímania vlastného tela a jeho polohy v priestore v reálnom čase. Stroj tak dokáže cítiť záťaž na jednotlivé svaly a okamžite korigovať svoj postoj. Pri takomto množstve aktívnych prvkov v husto usporiadanom tele však vzniká značné množstvo tepla.

Inžinieri preto vyvinuli sofistikovaný chladiaci systém, ktorý imituje biologické potenie. Tento mechanizmus odvádza prebytočné teplo generované intenzívnou svalovou aktivitou, čím zabraňuje prehriatiu citlivých komponentov. Je to ďalší krok k tomu, aby sa stroje nielen hýbali, ale aj fungovali ako termodynamicky efektívne systémy.

Mozgom celej operácie je výkonný čip Nvidia Jetson Orin. Tento procesor zvláda brutálne matematické výpočty potrebné na koordináciu tisícok svalových kontrakcií v jedinom okamihu. Bez takejto výpočtovej sily by bol plynulý pohyb takto zložitej konštrukcie nemožný.

Výcvik robota prebieha primárne vo virtuálnom prostredí pomocou detailných fyzikálnych simulácií. Tieto simulácie učia systém, ako interagujú svaly, kosti a rovnováha, ešte predtým, než sa robot prvýkrát postaví v reálnom svete. Tento prístup, nazývaný "embodied intelligence" (stelesnená inteligencia), minimalizuje riziko mechanického poškodenia pri prvých pokusoch.

Zdroj foto: Clone Robotics

V súčasnosti sa Protoclone učí základom chôdze a udržiavania rovnováhy. Hoci sú jeho pohyby zatiaľ súčasťou vývoja, virálne videá ukazujúce jeho svalovú prácu naznačujú budúcnosť, kde roboti nebudú len naprogramované stroje. Budúce verzie majú dostať syntetickú kožu, čím sa vizuálna bariéra medzi človekom a strojom ešte viac zmenší.

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ: Verná biomimetika umožňuje robotom lepšie interagovať s ľudským prostredím a nástrojmi.

^{Zdroj: supercarblondie.com foto: Clone Robotics}

Zobrazit Galériu