Ontdek hoe een bionische centaur-robot onze manier van lopen zou kunnen transformeren!
Een fascinerende technologische doorbraak komt uit China: een apparaat dat de mens verandert in een soort bionische centaur door twee mechanische poten toe te voegen. Dit systeem combineert mens en machine in een viervoetige configuratie, die doet denken aan het mythologische wezen dat half mens, half paard is.
Hoe ze de robot hebben ontworpen
Het project is ontwikkeld door een team van de Southern University of Science and Technology in Shenzhen, China, en getest in de gebouwen van diezelfde universiteit. Het werk, onder leiding van Zhixin Tu, Yihao Jiang en Chenglong Fu, wordt gedetailleerd beschreven in het tijdschrift The International Journal of Robotics Research.
Op technisch vlak beschikt de viervoetige robot over twee onafhankelijke robotpoten, elk met drie graden van vrijheid, evenals een robot-torso. Het geheel is verbonden met de mens via een passief elastisch mechanisme, wat interactie op basis van flexibiliteit mogelijk maakt en een uniek viervoetig systeem vormt.
In tegenstelling tot klassieke exoskeletten werkt dit apparaat als een paar afzonderlijke ledematen die via een ruginterface zijn verbonden. Dit optimaliseert de verdeling van de last terwijl de horizontale voortstuwing wordt vergemakkelijkt.
Hoe het werkt en zich aanpast
De robotpoten bewegen synchroon met de gebruiker en zorgen voor een voorwaartse stuwkracht terwijl ze de last delen. Het systeem past zich dynamisch aan: het wordt flexibeler wanneer de belasting toeneemt, waardoor de robotpoten een groter deel van het gewicht kunnen absorberen.
Terwijl de mens de richting en het evenwicht bepaalt, voert de robot het grootste deel van het mechanische werk uit. Dit biedt een aanzienlijk voordeel bij het transporteren van zware lasten.
Het team ontwierp bewegingsplanningsalgoritmen en nauwkeurige besturingen om de robot de snelheid en richting van de gebruiker te laten evenaren. Tests tonen aan dat het apparaat normaal lopen mogelijk maakt terwijl er een last van ongeveer 20 kg wordt gedragen, waarbij het metabole energieverbruik met 35% wordt verminderd en de druk op de voeten met 52% verlaagd.
Mogelijke toepassingen
De veelzijdigheid van dit bionische systeem biedt interessante mogelijkheden voor tal van toepassingen. Werknemers die vaak zware lasten dragen, de militaire logistieke sector, reddingsoperaties bij rampen en industriële transporttaken zouden kunnen profiteren van deze technologie.
Het vermogen om verschillende soorten terrein te overbruggen, terwijl de gebruiker aanzienlijk wordt ontlast, wekt veel belangstelling. Deze innovatie onderscheidt zich door een ontwerp dat sterk afwijkt van traditionele exoskeletten: in plaats van aan het lichaam te worden bevestigd, voegt het onafhankelijke ledematen toe.
Deze configuratie maakt het mogelijk om effectief zware lasten te dragen en de verdeling ervan te optimaliseren, zowel verticaal als horizontaal.
