Metalowe insekty
Projektanci robotów, poszukując dla nich idealnego sposobu przemieszczania się, rezygnują z kół na rzecz nóg – i to wielu. Mechanizmy mają imitować chód świerszczy albo pająków.
Niezdarne kolosy ze stali, do złudzenia przypominające nosorożce lub słonie, kroczyły w latach 60. po laboratoriach cybernetyków. Współcześni koledzy maszyn z tamtych lat dysponują nieporównywalnie zręczniejszymi kończynami. Okazuje się bowiem, że to insekty, pająki lub skorupiaki służą obecnie za wzór, na którym badacze opierają swoje projekty. Te tak zwane roboty biomimetyczne, którym fachowe czasopismo „Philosophical Transactions of the Royal Society” poświęciło niedawno wydanie specjalne, uchodzą za szczególnie solidne i zwrotne. Ponieważ zwierzęta są idealnie dopasowane do otoczenia, badacze wpadli na pomysł, aby konstruując maszyny, naśladować wzory ze świata przyrody. Jednak ta kusząca myśl jest być może zbyt prosta.
Sześć tudzież więcej nóg zapewnia większą stabilność i zwrotność niż dwie lub cztery. – Istoty dwunożne przecież praktycznie same się przewracają – twierdzi cybernetyk z Bielefeldu Holk Cruse. Natomiast insektom i innym wielonogom, jak np. zwrotnemu patyczakowi skrzydlatemu, podobna sytuacja nie może się przydarzyć. W każdej chwili opiera się mocno przynajmniej na trzech nogach, które niczym statyw utrzymują ciało owada w pionie. Pozostałe trzy poruszają się jednocześnie: z jednej strony noga przednia i tylna, po drugiej środkowa. Taki sposób poruszania się góruje nad chodzeniem dwunożnych lub toczeniem się na kołach i łańcuchach, zwłaszcza po trudnym podłożu.
Mięśnie z niklu
Jednakże to nie tylko stabilność postawy insektów przemówiła do uczonych. – O motoryce insektów wiemy o wiele więcej niż kręgowców, zaczynając od psychologii, kończąc na zachowaniu – twierdzi Cruse. Naukowcy liczą, że wiedza ta pomoże w konstruowaniu maszyn. Jak bowiem zaprojektować na przykład robota, który poradzi sobie na trudnym podłożu pod wodą? Na dnie morza ma się przecież do czynienia nie tylko z najróżniejszego rodzaju ukształtowaniem terenu, jak skałami, piaskiem czy połaciami alg, ale dochodzą do tego silne, zmieniające się podwodne prądy.
Philipp Berens
Pełna wersja artykułu dostępna w aktualnym wydaniu "Forum".