Novákoviny

    Gepard je nejrychlejší běžec této planety: kočkovitá šelma žijící v Africe a Asii dokáže na krátkou vzdálenost vyvinout rychlost až 120 km/h. Dosahuje toho náročným způsobem - neobyčejně ohebná páteř při pohybu funguje jako pružina podporující pohyb končetin, takže každý skok je dlouhý až 7 metrů.

    Zdálo by se, že napodobit takový běh současnými technickými prostředky je téměř nemožné, protože to vyžaduje dokonalou souhru mnoha pohyblivých prvků a přesné zpracování smyslových signálů. Přesto se vědci z Massachusetts Institute of Technology (MIT) snaží postavit robota, který dokáže totéž - i navzdory tomu, že většina dnešních kráčejících strojů rychlostí a elegancí pohybu zatím příliš neoplývá.

Program vývoje elektronického geparda se oficiálně jmenuje Hyper Dynamic Qadrupled Robotic platform (mimořádně rychlá čtyřnohá robotická základna). Pracuje na něm profesor Sangbae Kim společně se svými čtyřmi postgraduálními studenty z Laboratoře biomimetické robotiky. Mají už za sebou úspěšný vývoj šestinohého stroje SpinyBot, který leze po svislé zdi jako pavouk, robota šplhajícího se po ponořených kabelech nebo trubkách a další zařízení využívající druhy pohybu pro stroje zatím neobvyklé. Zjevně nejde o samoúčelné hraní, protože prostředky na výzkum mu poskytuje mimo jiné i agentura pro pokročilý obranný výzkum (DARPA).

    Napodobit geparda je ovšem úkol o několik řádů složitější, protože přírodní vzor představuje vrchol dokonalosti a souhry pohybu čtyřnohého tvora. Gepard víc letí než skáče a jeho mozek při tom musí v každou chvíli vyhodnotit obrovské množství informací, aby okamžitě vyslal přesné pokyny svalům. Nejen v končetinách, protože do procesu je zapojen i ocas, který funguje nejen jako orgán napomáhající udržení rovnováhy, ale současně pomáhá také při směrovém řízení.

    I pro geparda je běh maximální rychlostí neobyčejně náročný. Dokáže ji udržet jen po dobu několika málo desítek vteřin a na vzdálenost maximálně 200 metrů, pak se jeho organismus začně přehřívat. "Plyn na maximum" proto "sešlápne" pouze v závěrečné fázi útoku, kdy má kořist na dosah. Taktika ale obvykle mívá úspěch: uvádí se, že gepard dosahuje sedmdesátiprocentní úspěšnosti, což vysoce převyšuje většinu ostatních šelem.

    Gepardí robot vyvíjený vědci z MIT vypadá tak trochu jako kočičí Terminátor - podobně jako slavný filmový zabiják sice má základní rysy své přírodní předlohy, na první pohled je ovšem zřejmé, že jde o stroj. Rozměry elektronického geparda jsou o málo větší než u šelmy ze savan: je vysoký 80 centimetrů a dlouhý přes dva metry. Včetně ocasu, který - stejně jako u předlohy - bude pohyblivý.

    Pohon obstarávají speciální elektromotory ukryté v "kyčlích". Jejich pohyb se na končetiny přenáší pomocí táhel z materiálů, jejichž vlastnosti se podobají přírodním šlachám. Na konci končetin jsou jakési tlapy potažené materiálem s vysokou přilnavostí k podkladu. V nohách jsou současně snímače shromažďující data při řídící počítač ukrytý v hrudi robota. Další smyslové orgány, včetně kamer, jsou v malé hlavě na pohyblivém krku. Pohyb pružné páteře z uhlíkových vláken řídí další motor.

    "Hyperdynamický pohyb je nové odvětví robotiky, které umožní významné zlepšení výkonnosti pohyblivých robotů," říkají vědci z MIT na svých webových stránkách. "Díky intenzivnímu studiu pohybu psů nebo kočkovitých šelem a s využitím nových materiálů, chceme vyřešit otázky stability a řízení strojů, které se pohybují velkou rychlostí pomocí končetin.

Jan A. Novák

Psáno pro Hospodářské noviny

You have no rights to post comments