Сейчас многие робототехники по всему миру работают над воссозданием в металле двигательной активности гепардов (и других кошачьих). Ведь именно эти животные славятся плавностью походки и скоростью бега. Больших успехов в подражании живому организму добились японские исследователи из университета Осаки (Osaka University).
Эти «мускулы» изготовлены из резиновой трубки, заключённой в оболочку из нейлона. При заполнении воздухом они начинают сокращаться, имитируя работу мускулатуры живого организма.
Пневматические мышцы способны создавать мощные короткие импульсы силы и вместе с тем быть очень гибкими и ударопрочными.
Конструкция конечностей робота подвижна и полностью повторяет кошачьи лапки по форме, силе и набору движений. В сочетании с пневматическими мышцами они обеспечивают реалистичность, которая недоступна аналогам, работающим от электродвигателя.
Интересно, что мышцы робота не запрограммированы исследователями вручную, они работают, опираясь на данные о электрической активности мышц, записанные во время ходьбы живой кошки по беговой дорожке. Pneupard использует только датчики давления, установленные на каждой конечности.
Один из ведущих исследователей Андре Розендо (Andre Rosendo) поясняет, что на данный момент для робота-гепарда уже изготовлены задние конечности, состоящие из восьми мышц. В ходе испытания на беговой дорожке они показали достаточную устойчивость даже при преодолении случайных неровностей, которые имитируют, например, кочки на почве. Несмотря на некоторую неуверенность в движениях, задние конечности легко справлялись с асимметрией между правой и левой ногой, не требуя при этом подключения сложной системы контроля.
В ближайшем будущем инженеры Страны восходящего солнца планируют создать и передние ноги, которые будут управляться шестью пневматическими мышцами. Позвоночник робота также также оснастят группой искусственных мускулов. Учёные рассчитывают в конце концов добиться максимальной плавности движений «пневмогепарда».
По словам исследователей, этот проект направлен на полное воспроизведение локомоции кошачьих и создание настоящей бионической платформы. На её примере учёные планируют детально изучить особенности движения этих животных, для того чтобы в будущем можно было использовать их при строительстве бионических роботов нового поколения.
Кстати, для Андре Розендо и его соавтора Сёго Накатсу (Shogo Nakatsu) это не первый опыт работы с пневматическими мышцами. Ранее они уже использовали их для создания двуногого спортсмена Athlete и робота-малыша Pneuborn. Учёные также подчёркивают, что не собираются конкурировать в скорости с роботом-гепардом, созданным компанией Boston Dynamics, по крайней мере, пока. Главной задачей для японских изобретателей всё-таки остаётся лёгкость конструкции, экономическая доступность и плавность движений «пневмогепарда».