Μια ερευνητική ομάδα παρουσίασε έναν πρωτοποριακό αμφίβιο ρομποτικό σκύλο που μεταβαίνει απρόσκοπτα μεταξύ ξηράς και νερού με πρωτοφανή αποδοτικότητα και ευελιξία.
Σε αντίθεση με προηγούμενα αμφίβια ρομπότ που βασίζονταν κυρίως σε πρότυπα ερπετών ή εντόμων, το νέο αυτό τετραποδικό σύστημα αντλεί έμπνευση από τους μηχανισμούς κολύμβησης των θηλαστικών. Το ρομπότ, με διαστάσεις 300mm μήκος και 100mm πλάτος και βάρος 2,25kg, αναπτύχθηκε από επιστήμονες υπό την καθοδήγηση των καθηγητών Yunquan Li και Ye Chen από το Πανεπιστήμιο Τεχνολογίας της Νότιας Κίνας.
Το βασικό καινοτόμο στοιχείο του ρομπότ είναι το σύστημα βιομιμητικής σχεδίασης τροχιάς που καθοδηγείται από τεχνητή νοημοσύνη, το οποίο μιμείται δυναμικά τις φυσικές κινήσεις κολύμβησης των πραγματικών σκύλων. «Η ικανότητα του ρομποτικού μας σκύλου να κινείται αποτελεσματικά τόσο στο νερό όσο και στη στεριά οφείλεται στη βιομιμητική σχεδίαση της τροχιάς του, που αναπαράγει το φυσικό κολυμβητικό βάδισμα των σκύλων», εξηγεί ο καθηγητής Li. «Η δομή των ποδιών με διπλή άρθρωση και τα τρία διαφορετικά στυλ κολύμβησης αντιμετωπίζουν προηγούμενους περιορισμούς, όπως οι χαμηλές ταχύτητες κολύμβησης και ο μη ρεαλιστικός σχεδιασμός κινήσεων.»
Η ερευνητική ομάδα σχεδίασε και δοκίμασε τρεις διαφορετικούς τύπους κολυμβητικής κίνησης: δύο εμπνευσμένους από το γνωστό «doggy paddle» για μέγιστη ταχύτητα και ώθηση, και έναν τύπο που μοιάζει με τροχάδην για αυξημένη σταθερότητα. Μέσα από εκτεταμένα πειράματα, η μέθοδος «doggy paddle» αποδείχθηκε ανώτερη ως προς την ταχύτητα, φτάνοντας μέγιστη ταχύτητα στο νερό 0,576 χιλιόμετρα ανά ώρα, ενώ το τροχάδην προσέφερε μεγαλύτερη σταθερότητα. Στη στεριά, ο αμφίβιος ρομποτικός σκύλος φτάνει ταχύτητες έως 1,26 χλμ/ώρα.
Η προσεκτική μηχανολογική σχεδίαση της δομής του ρομπότ, συμπεριλαμβανομένης της ακριβούς κατανομής βάρους και του ελέγχου της πλευστότητας, διασφαλίζει σταθερή και αποτελεσματική απόδοση και στα δύο περιβάλλοντα. Η ομάδα ισορρόπησε σκόπιμα το κέντρο βάρους και το κέντρο πλευστότητας για να διατηρείται η σωστή θέση στο νερό, τοποθετώντας τα βαρύτερα εξαρτήματα, όπως τις μπαταρίες και τις πλακέτες ελέγχου, κοντά στον πυθμένα του κελύφους.
Η ευέλικτη αυτή τεχνολογία ανοίγει νέους ορίζοντες για εφαρμογές στην περιβαλλοντική έρευνα, τις επιχειρήσεις έρευνας και διάσωσης, και την αντιμετώπιση καταστροφών, όπου η δυνατότητα κίνησης τόσο σε ξηρά όσο και σε νερό είναι απαραίτητη. Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Bioinspiration & Biomimetics του εκδοτικού οίκου IOP Publishing στις 8 Μαΐου 2025, αποτελεί σημαντικό βήμα προόδου στη ρομποτική εμπνευσμένη από τη φύση και στα αμφίβια συστήματα μετακίνησης.