Επιστήμονες δημιουργούν υβριδικό ρομπότ που μεταμορφώνει τους ανθρώπους σε βιονικούς κενταύρους

Επιστήμονες στην Κίνα έχουν αναπτύξει ένα ρομπoτικό εξωσκελετό, που μετατρέπει τους ανθρώπους σε «βιονικούς κενταύρους», προσθέτοντας δύο επιπλέον μηχανικά πόδια πίσω από το σώμα τους.

Πώς λειτουργεί ο επαναστατικός εξωσκελετός

Το σύστημα δημιουργεί ουσιαστικά ένα υβρίδιο ανθρώπου-ρομπότ που κινείται με τέσσερα πόδια, όπως τα μυθικά πλάσματα που είναι μισά άλογα και μισά άνθρωποι.

Ο εξωσκελετός, που αναπτύχθηκε από μια ομάδα του Πανεπιστημίου Επιστημών και Τεχνολογίας στην πόλη Σενζέν, έχει σχεδιαστεί για να συμβαδίζει με τον χρήστη, αναλαμβάνοντας παράλληλα μέρος του βάρους που συνήθως μεταφέρεται σε ένα σακίδιο.

Η ομάδα πίσω από το ρομπότ, με επικεφαλής τους Zhixin Tu, Yihao Jiang και Chenglong Fu, αναφέρει: «Το ρομπότ Κένταυρος αποτελείται από δύο ανεξάρτητα ρομποτικά πόδια τριών βαθμών ελευθερίας και έναν ρομποτικό κορμό, που συνδέονται με τον άνθρωπο μέσω ενός παθητικού ελαστικού μηχανισμού».

«Αυτή η διάταξη βελτιστοποιεί την κατανομή του κατακόρυφου φορτίου και ασκεί οριζόντια δύναμη προς τα εμπρός που δρα μέσω του κέντρου βάρους του ατόμου κατά τη βάδιση. Η αλληλεπίδραση βασίζεται στην ελαστικότητα», αναφέρει η επιστημονική ομάδα.

Τα ρομποτικά πόδια κινούνται παράλληλα με τον χρήστη, μοιράζοντας το φορτίο και βοηθώντας στην κίνηση προς τα εμπρός.

Η ομάδα προσθέτει: «Τα αποτελέσματα της πειραματικής αξιολόγησης καταδεικνύουν ότι το ρομπότ Κένταυρος προσαρμόζεται αποτελεσματικά στις διαφορετικές κατευθύνσεις και ταχύτητες της ανθρώπινης βάδισης, ενώ συνεργάζεται αρμονικά με τον άνθρωπο για να διανύει ποικίλες αποστάσεις»

Σε αντίθεση με τα παραδοσιακά εξωσκελετικά συστήματα, τα οποία συνδέονται απευθείας στα πόδια του χρήστη, το νέο σύστημα λειτουργεί ως ένα ξεχωριστό ρομποτικό ζεύγος άκρων που συνδέεται με τον χρήστη μέσω μιας ελαστικής διεπαφής που φοριέται στην πλάτη.

Οι ερευνητές αναφέρουν ότι αυτό επιτρέπει στο ρομπότ να αναλάβει μεγάλο μέρος του φορτίου, ενώ ο άνθρωπος παραμένει υπεύθυνος για την ισορροπία και την κίνηση. Οι δοκιμές έδειξαν ότι το σύστημα μπορεί να μειώσει σημαντικά την προσπάθεια που απαιτείται για τη μεταφορά βαρέων αντικειμένων.

Όταν οι συμμετέχοντες μετέφεραν φορτίο περίπου 20 κιλών, η μεταβολική τους κατανάλωση ενέργειας μειώθηκε κατά περίπου 35%, ενώ η πίεση στα πόδια μειώθηκε κατά περίπου 52% σε σύγκριση με το περπάτημα χωρίς βοήθεια.

Δημιουργεί ένα υβριδικό σύστημα βάδισης, στο οποίο τα ρομποτικά πόδια παρέχουν τόσο πρόωση όσο και στήριξη βάρους.

Όταν το φορτίο είναι ελαφρύτερο, η σύνδεση παραμένει σχετικά σταθερή, βοηθώντας τον χρήστη και το ρομπότ να διατηρούν τον συντονισμό τους. Καθώς το φορτίο αυξάνεται, το σύστημα γίνεται πιο ευέλικτο, επιτρέποντας στα ρομποτικά πόδια να απορροφούν μεγαλύτερο μέρος της δύναμης και να αναλαμβάνουν μεγαλύτερο μερίδιο του βάρους.

Αυτό σημαίνει ότι ο χρήστης επικεντρώνεται στον χειρισμό και στη διατήρηση της ισορροπίας, ενώ το ρομπότ αναλαμβάνει το μεγαλύτερο μέρος της μηχανικής εργασίας που απαιτείται για τη μετακίνηση του φορτίου.

Η ομάδα ανέπτυξε επίσης συστήματα σχεδιασμού κίνησης και ελέγχου, ώστε τα ρομποτικά πόδια να μπορούν να προσαρμόζονται στην ταχύτητα και την κατεύθυνση κίνησης του χρήστη.