Van glijden en lopen tot vliegen of zwemmen, dieren kunnen relatief gemakkelijk bewegen en communiceren met hun omgeving. Echter, het bouwen van een robot met dezelfde mogelijkheden is veel moeilijker.

"Robotici kijken met veel jaloezie naar wezens in de natuurlijke wereld, " zei Satyandra "S.K." Gupta, die een Smith International Professorship in Mechanical Engineering heeft aan de USC Viterbi School of Engineering.

“Inspiratie halen uit de natuur biedt nieuwe mogelijkheden om nieuwe robots te realiseren. bio-geïnspireerde robotica is naar voren gekomen als een belangrijke specialisatie op het gebied van robotica, " zei Gupta, associate afdelingsvoorzitter van de afdeling Aerospace and Mechanical Engineering en directeur van het Centre for Advanced Manufacturing.

Door natuurlijke bewegingen na te bootsen, deze wezenachtige robots kunnen gaan waar traditionele robots dat niet kunnen, zoals het moeilijke terrein van rampgebieden. Ze kunnen worden gebruikt om levens te redden, de beveiliging verbeteren of afgelegen locaties verkennen. In aanvulling, het aanpassen van biologische eigenschappen kan leiden tot robuustere of energiezuinigere robots.

Robots die dieren nabootsen:nieuwe mogelijkheden

In "Biologisch geïnspireerde robotica, "een undergraduate cursus gegeven door Gupta, studenten keken naar de natuur voor nieuwe mogelijkheden in robotontwerp. Na het leren over de fundamenten van traditionele robotica en de rol van biologisch geïnspireerd ontwerp, studenten kregen de opdracht om hun eigen robot te bouwen en te programmeren op basis van de bewegingen van dieren.

Daiming Yang, Chenchen Huang en Shijing Lu kozen ervoor om een ​​vierpotige robot te bouwen die de beweging van een kat nabootst.

In tegenstelling tot honden of paarden, katten lopen met hun voorpoten naar voren gebogen in plaats van naar achteren, die "singulariteiten" kunnen creëren in robotbewegingsanalyse, zei Yang.

Een ander team koos ervoor om een ​​robot te maken die zijwaarts liep als een krab.

"Ons team probeerde de passief stabiele dynamiek [reeksen vallen] vast te leggen die krabben maken als ze langzaam lopen, " zei Pamela Denny, wiens teamgenoten Mary Bessell en Yan Zhang waren. "De moeilijkste taak was om de robot in elkaar te zetten en alle wrijving van de gewrichten te verwijderen. Dit was een zeer gedetailleerde en complexe taak omdat er 12 gewrichten moesten worden ingesteld, uitlijnen en aanpassen."

Eind april, de negen teams presenteerden hun projecten aan de klas en demonstreerden het unieke vermogen van hun robot. Door te lopen, kruipen of zijwaarts stappen, elke robot baande zich een weg naar beneden over een baan die 30 keer langer was dan de lengte van zijn lichaam, wat het succes van een semester-lange inspanning betekent.

"Ons team was zo blij om een ​​krab te maken die echt werkte, "Zei Denny. "Het was erg leuk en ik raad de les ten zeerste aan."