Souhrn
Výzkumníci z EPFL vyvinuli experimentální robotický manipulátor, jehož klíčovou součástí jsou exoskeletové segmenty břicha langoustin získané z potravinového odpadu. Tento bio-hybridní design využívá přirozenou kombinaci tuhosti mineralizovaných skořápek a pružnosti kloubních membrán pro lepší pohybové vlastnosti. Projekt prosazuje udržitelný cyklus, kde odpad slouží jako surovina pro technologie.
Klíčové body
- Hlavní prvky manipulátoru tvoří exoskeletové segmenty břicha langoustin, které zajišťují tuhost i flexibilitu.
- Výzkum probíhá v CREATE Lab na EPFL’s School of Engineering pod vedením Josie Hughes.
- Biologické materiály umožňují rychlé pohyby s vysokým točivým momentem, podobně jako u korýšů ve vodě.
- Zaměření na recyklaci potravinového odpadu pro snížení ekologické zátěže v robotice.
- Odklon od tradičních syntetických materiálů jako kov, plast nebo kompozity.
Podrobnosti
Výzkumné laboratoře CREATE Lab (Computational Robot Design and Fabrication Lab) na École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), švýcarské technické univerzitě specializující se na inženýrství, představily robotický manipulátor, který integruje skutečné biologické materiály místo pouhého napodobování přírody. Tradiční bio-inspirovaná robotika, jako například měkké roboty inspirované chobotnicemi nebo pavouky, obvykle vyrábí z nerecyclovatelných syntetik. Zde ale vedoucí laboratoře Josie Hughes a její tým použili exoskeletové části břicha langoustin – drobných korýšů běžně konzumovaných v restauracích. Tyto krunýře, zpracované z jídelního odpadu, obsahují mineralizovanou chitnovou strukturu, která poskytuje vysokou pevnost při nízké hmotnosti, a elastické membrány v kloubech, umožňující nezávislý pohyb segmentů.
Manipulátor funguje tak, že syntetické aktuátory pohánějí tyto přirozené segmenty, což vede k efektivnímu přenosu síly. V korýších slouží tato struktura k rychlým útokům nebo únikům ve vodě díky vysokému točivému momentu. V robotice to znamená potenciál pro aplikace v prostředích, kde je potřeba kombinace síly a pružnosti, například v podvodních nebo manipulačních úkolech. Experimentální zařízení zatím není komerční, ale demonstruje, jak lze zpracovat odpad: krunýře se čistí, suší a integrují do hybridního rámu. Kriticky lze poznamenat, že biologické materiály čelí výzvám jako citlivost na vlhkost, degradace v čase nebo variabilita kvality odpadu, což vyžaduje další vývoj ochranných povlaků nebo standardizaci zpracování. Přesto představuje krok k cirkulární ekonomice v robotice, kde koncový život robota může zahrnovat biologický rozklad.
Proč je to důležité
Tento výzkum posiluje trend bio-hybridních systémů v robotice, kde se očekává růst trhu měkkých a hybridních robotů na desítky miliard dolarů do roku 2030. Pro průmysl znamená levnější suroviny z odpadu a nové mechanické vlastnosti, které syntetika jen obtížně napodobí, jako přirozenou odolnost proti únavě. V širším kontextu přispívá k udržitelnosti: robotická výroba spotřebovává obrovské množství plastů a kovů, zatímco tento přístup snižuje emise a odpad. Pro uživatele v akademickém nebo průmyslovém sektoru to otevírá dveře k experimentům s lokálními odpady, ale vyžaduje řešení škálovatelnosti. V porovnání s pokroky jako humanoidní roboti od Boston Dynamics je to spíše specializovaný výzkum, avšak s potenciálem ovlivnit udržitelné designy v dlouhodobém horizontu.
Zdroj: 📰 Space Daily
