Vědci ze společnosti Festo sestavují unikátní roboty inspirované světem zvířat. Jejich sbírku nyní rozšířil kaloň a pavouk, který se dovede pohybovat stejně jako droidi ze Star Wars.

Německá společnost Festo se zabývá automatizací a výrobou továrních strojů. Kromě toho ale už dvanáct let experimentuje s vývojem robotických zvířat. Vybírá si vždy taková, která vynikají zvláštním typem pohybu a snaží se ho co nejvěrněji napodobit. Současní roboti se samozřejmě nemohou rovnat s přírodou. Ta totiž každý způsob běhání, skákání, létání či plavání během milionů let dovedla k dokonalosti. Díky programu Bionic Learning Network se jim ale mohou alespoň přiblížit. Program nyní obohatila dvě nová robotická zvířátka.

Létající liška

První přírůstek do robotické ZOO v laboratoři Festo se jmenuje BionicFlyingFox. Je to kaloň – savec příbuzný netopýrům, kterému se podle tvaru hlavy v angličtině říká flying fox (létající liška). Vědci na něm chtěli prozkoumat možnosti jiného než ptačího letu. Kaloň z jejich dílen má rozpětí křídel přes dva metry a dovede létat nejen bez peří, ale také pouze s pomocí vlastní umělé inteligence. Živý kaloň se orientuje echolokací, tedy podle odražených zvukových vln. Jeho protějšek z Festo využívá podobnou metodu orientace asistovanou moderní technologií.

Infračervené plachtění

Na špičkách nohou a křídel nese robotický kaloň speciální LED diody, které automaticky snímají dvě infračervené kamery umístěné na zemi. Díky jejich koordinaci robot přesně ví, kde se nachází, a zda mu v cestě nestojí nějaká překážka. Člověka tak potřebuje pouze ke vzletu a k přistání. Aby mohl ovládat svá křídla jako opravdový kaloň, museli vědci vyvinout unikátní látku, která bude pružná, lehká a nebude problém ji při mávání křídly neustále skládat a znovu natahovat. Nakonec ji sestrojili pomocí speciální 3D tiskárny na textil. Lehkou kostru tvoří pouze karbonové vlákno, takže BionicFlyingFox váží jen 580 gramů.

Robot T-HR3: Nedokonalý humanoid

Pavouk akrobat

Druhé nové zvířátko se jmenuje BionicWheelBot. Inspiruje pavoukem maloočkou (Cebrennus rechenberg), který žije na poušti v Maroku a přezdívá se mu flic-flac. Vyvinul si unikátní obranný mechanismus. Pokud je v ohrožení, začne na dlouhých nožkách metat kotouly, čímž bleskurychle unikne. Aby ho mohl robot napodobit, využívá souhru patnácti miniaturních motorů. Dlouhé nohy složí do klubíčka a těmi kratšími se odráží. Pokud máte rádi Star Wars, jistě si vzpomenete na bojové droidy jménem Droideka, které využívala Obchodní federace. Teď je tu máme naživo. Naštěstí bez laserových zbraní.

Budoucí průzkumník

Robot BionicWheelBot vznikl na 3D tiskárně a kromě motorů zajišťuje jeho stabilitu ještě čtrnáct převodů. Jemné převodování navíc šetří baterii a umožňuje mu čerpat z ní elektřinu jen tehdy, když se pohybuje. Tvůrce robotického pavouka věří, že podobná pohybová technologie bude moci v blízké budoucnosti sloužit na místech s nerovným a obtížným terénem. Například u některých zemědělských strojů, při průzkumu mořského dna nebo dokonce na povrchu Marsu. Je pravda, že zapadávání a zasekávání patří k nejčastějším problémům současných mimozemských roverů.

ROBOBEE 2.0: Obojživelný hmyzák

Klokaní stroj

A jaký má vývoj robozvířátek smysl? Vědci zdůrazňují, že jim rozhodně nejde o překonávání přírody. Naopak se od ní chtějí učit. Vedoucí pracovník bionické laboratoře Festo Elias Knubben se například při výrobě robotického klokana nechal slyšet, že prostudovat fyzikálních zákonitostí skoku živého vačnatce byl nesmírně obtížný oříšek k rozlousknutí. Jenže jakmile zjistili jak na to, umožnilo jim to klokaní know-how začít využívat i při vývoji továrních strojů. Roztomilý australský skokan tak pomohl k vývoji dokonalejších motorů a pneumatických asistentů. A určitě se za to na nás nezlobí.

Evoluce robozvířat Festo

2008 – Medúza

Medúzy se pohybují v mořích plynule a elegantně pomocí chapadel. Aby je vědci napodobili, vyvinuli lehká a pružná plastová chapadla, která navíc obsahují výčnělky simulující rybí ploutve. Robotickou medúzu pohání elektromotor a ovládá se radiovým signálem.

2009 – Tučňák

Ačkoli na souši vypadá tučňák neohrabaně, ve vodě mu jeho hydrodynamické tělo napomáhá k fantastické rychlosti a obratnosti. Stejně tak tučňáci z Festo dovedou pádlovat křídly a kroutit tělem tak, aby se pohybovali maximálně efektivně. Navíc spolu komunikují za asistence 3D sonaru, aby se nesrazili.

2011 – Racek

Roboti, kteří simulují ptáky, zpravidla umí jen mávat křídly nahoru a dolů. Jenže opravdoví ptáci se pohybují mnohem rafinovaněji. Proto i tento racek z karbonového vlákna dovede křídla za letu ještě naklápět tak, aby mohl lépe manévrovat.

2013 – Vážka

Vážky mají schopnost létat do všech směrů, plachtit bez mávání křídly a zastavit se bez hnutí ve vzduchu. Robotická vážka dokázala, že je možné napodobit je s pomocí počítače. Ten řídí jednotlivá křídla, ovládá jejich náklon a vypočítává správný tah.

2014 – Klokan

Klokaní skok je unikátní pohyb. Australský vačnatec dokáže využít energii z dopadu pro vymrštění se do dalšího skoku. Jeho umělá verze to simuluje kombinací pneumatického – tedy tlakového – stroje a počítačového řízení.

2015 – Mravenci

Zástupci říše hmyzu vynikají schopností vzájemné spolupráce -jako by byli propojení v jedné síti. Přesně s tím experimentovalo i Festo. Pomocí složitých algoritmů naučilo skupinu robotických mravenců komunikovat na radiových vlnách a předávat si informace z kamer v očích a senzorů v kusadlech.

2017 – Chobotnice

Robotické ruce jsou čím dál populárnější v továrnách i dílnách. Jak je učinit ještě šikovnějšími? Inspirovat se můžeme třeba ohebnými chapadly chobotnic. Jsou z pružného silikonu a pevnost úchopu si pojišťují přísavkami, které fungují jako miniaturní vysavače. Díky vakuu neupustí ani těžké předměty.

20 let pejska Aibo

Pokud bychom měli vybrat nejslavnější robotické zvířátko všech dob, ukázali bychom bez dlouhého rozmýšlení na psího společníka Aibo. Vyvíjí ho společnost Sony a poprvé ho představila přesně před dvaceti lety. V 90. letech japonští inženýři věřili, že s nástupem nového tisíciletí se roboti stanou běžnou součástí našich domácností. Rozhodli se proto pracovat na vývoji vlastního parťáka na baterky. Přestože se jejich představa budoucnosti nevyplnila, Aibo byl obrovský hit. První model z první generace se vyprodal během dvaceti minut a ten druhý dokonce za sedmnáct vteřin. V současnosti je v prodeji už čtvrtá generace, která dovede reagovat na více než stovku povelů. Navíc si umí rozvíjet vlastní osobnost a umělou inteligenci.