Dvonožni robot pomaže ljudima da nose teret uz 35 posto manje napora
Nosiva platforma, koju je razvio tim na Južnom univerzitetu nauke i tehnologije u Shenzhenu, hoda sinhronizovano s čovjekom dok podržava dio tereta koji se obično nosi u ruksaku. Ove robotske noge se kreću uz korisnika, dijeleći težinu i pomažući kretanje prema naprijed.
Za razliku od tradicionalnih egzoskeleta koji se pričvršćuju na ljudske noge, sistem funkcioniše kao zaseban robotski par udova povezan s korisnikom putem elastičnog interfejsa na leđima. Ovo omogućava robotu da preuzme veći dio zadatka nošenja tereta dok čovjek ostaje zadužen za ravnotežu i kretanje.
Testovi su pokazali da robot može značajno smanjiti fizički napor. Kada su učesnici nosili teret od 20 kilograma, potrošnja metaboličke energije pala je za oko 35 posto, dok je pritisak na stopala smanjen za otprilike 52 posto u poređenju s hodanjem bez pomoći.
Dizajn ima drugačiji pristup od većine nosivih robotskih uređaja. Konvencionalni egzoskeleti se kreću paralelno s nogama korisnika i uglavnom pomažu u pokretima zglobova, dok robot u stilu kentaura umjesto toga formira hibridni sistem hodanja, gdje robotske noge pružaju pogon i podršku u nošenju tereta.
Istraživači su postavili elastičnu spojnicu s nelinearnom krutošću između čovjeka i robota. Pod manjim opterećenjima veza ostaje čvrsta i pomaže u održavanju koordinacije, a kada se opterećenje poveća, sistem postaje fleksibilniji, omogućavajući robotu da apsorbuje sile i nosi veći dio tereta.
Ova podjela omogućava čovjeku i robotu da efikasnije rade zajedno. Čovjek se fokusira na upravljanje i ravnotežu, dok robot obavlja većinu mehaničkog rada potrebnog za transport teškog tereta.
Tim je također razvio strategije planiranja i kontrole kretanja koje omogućavaju robotskim nogama da se koordiniraju s brzinom i smjerom hodanja korisnika.
Robot koristi model prediktivne kontrole i planiranje putanje kako bi održao stabilno kretanje u različitim uslovima hodanja.
Tokom testiranja, sistem je pokazao stabilno kretanje pri hodanju s teškim teretima. Istraživači su otkrili da robotske noge mogu podnijeti više od polovine nošene težine, a istovremeno i održavati prirodne obrasce hodanja.
Platforma je također pomogla u poboljšanju stabilnosti pri hodanju pod opterećenjem. Varijabilnost širine koraka se smanjila, a obrazac hodanja ostao je sličan normalnom hodanju bez dodatne težine.
Istraživači vjeruju da bi takvi nosivi roboti mogli pomoći radnicima koji nose tešku opremu.
Potencijalne primjene uključuju vojnu logistiku, operacije spašavanja u katastrofama i zadatke industrijskog transporta gdje radnici moraju premještati teške terete po neravnom terenu.
Kombinacijom vertikalne preraspodjele opterećenja s horizontalnom asistencijom pri vuči, sistem pruža i podršku težine i pogon prema naprijed. To omogućava korisnicima da pređu veće udaljenosti uz manje umora dok nose teški teret.