Чотириногі роботи, такі як Spot і Cheetah від Boston Dynamics, майже всією своєю спритністю завдячують вигадливій роботі ніг. Хоча візуально вони можуть рухатися так само, як і їхні побратими-ссавці, анатомічне натхнення здебільшого зупиняється на їхніх ногах. Однак, з біологічної точки зору, рух, гнучкість і складні моторні функції чотириногих тварин майже повністю залежать від їхнього хребта. Відтворити цю складну систему хребців у роботах набагато складніше, ніж ноги, але якби штучні хребти можна було інтегрувати в такі конструкції, інженери могли б відкрити абсолютно нові шляхи точної маневреності.
Як повідомляється, інженери зробили ще кілька кроків на шляху до створення чотириногих роботів, орієнтованих на хребет, завдяки дуже дивному роботові, схожому на гризуна. Як пише журнал Science Robotics, співробітники з Німеччини та Китаю представили NeRmo – біоміметичного чотириногого робота, який покладається на новий рухово-сухожильний каркас, щоб пересуватися в навколишньому середовищі.
Що стосується зовнішнього вигляду, NeRmo відображає скелетну систему миші – хоча вуха, хоч і милі, але, швидше за все, зайві. У жорсткій передній половині робота розміщені електронні системи, тоді як друга половина функціонує як справжній гнучкий хребет з
чотирма поперековими та боковими суглобами. Штучні сухожилля, що пронизують хребет, а також ліктьові та колінні суглоби робота, дозволяють NeRmo здійснювати ще більш схожі на мишачі рухи, а також пришвидшують час повороту.
За словами співробітників Мюнхенського технічного університету, Нюрнберзького технічного університету та Китайського університету Сунь Ятсена, сухожильно-шківна система NeRmo виключає потребу в будь-яких м’язах, водночас забезпечуючи плавне згинання в латеральній і сагітальній площинах, тобто з боку в бік і вгору-вниз.
Щоб протестувати свій новий дизайн, команда провела NeRmo через серію з чотирьох експериментів, щоб продемонструвати статичне балансування, ходьбу по прямій, спритні повороти та навігацію в лабіринті. Кожне випробування включало два раунди – один із задіяною хребетною системою, а інший – без неї. В цілому, NeRmo виконував завдання краще, швидше і точніше, коли інтегрував хребет у свої рухи. Однак навігація в лабіринтах була справжнім здобутком NeRmo. Із задіяним хребтом бот-миша проходив лабіринти в середньому на 30 відсотків швидше, ніж просто шкандибаючи без підтримки хребта.
Хоча дослідження все ще перебувають на ранніх стадіях, дослідники вважають, що подальше вдосконалення конструкції та інтеграція хребетних систем у майбутніх чотириногих роботів може значно покращити їхню функціональність. Якщо NeRmo був недостатнім доказом, уявіть собі, що Cheetah з Массачусетського технологічного інституту може скакати зі швидкістю 3,9 м/сек, використовуючи лише один суглоб, що імітує згинання хребта в сагітальній площині. NeRmo, тим часом, має вісім суглобів.
