Tutkimusryhmä on esitellyt uraauurtavan amfibisen robottikoiran, joka siirtyy saumattomasti maalta veteen ja takaisin ennennäkemättömällä tehokkuudella ja ketteryydellä.
Toisin kuin aiemmat pääasiassa matelijoiden tai hyönteisten mukaan mallinnetut amfibiset robotit, uusi nelijalkainen järjestelmä pohjautuu nisäkkäiden uintimekaniikkaan. Robotti, jonka mitat ovat 300 mm pitkä, 100 mm leveä ja paino 2,25 kg, on kehitetty professori Yunquan Lin ja Ye Chenin johdolla Eteläkiinan teknillisessä yliopistossa.
Keskeinen innovaatio on robotin tekoälypohjainen, biologisesti inspiroitunut liikeratojen suunnittelujärjestelmä, joka dynaamisesti jäljittelee oikeiden koirien luonnollista uintiliikettä. "Robottikoiramme kyky liikkua tehokkaasti vedessä ja maalla perustuu biologisesti inspiroituun liikeratojen suunnitteluun, joka jäljittelee oikeiden koirien luonnollista uintiliikettä", selittää professori Li. "Kaksoisnivelinen jalkarakenne ja kolme erilaista uintiliikettä ratkaisevat aiempien mallien rajoitteita, kuten hitaan uintinopeuden ja epärealistisen liikeratojen suunnittelun."
Tutkimusryhmä kehitti ja testasi kolme erilaista uintiliikettä: kaksi koiran polskimista jäljittelevää, nopeuteen ja työntövoimaan optimoitua tyyliä sekä trottimaista uintiliikettä, joka painottaa vakautta. Laajojen kokeiden perusteella koiran polskinta osoittautui nopeimmaksi, saavuttaen vedessä maksiminopeuden 0,576 kilometriä tunnissa, kun taas trottimainen tyyli tarjosi parhaan vakauden. Maalla robottikoira yltää 1,26 km/h nopeuteen.
Robotin rakenteen huolellinen suunnittelu, kuten tarkka painonjakauma ja kelluvuuden hallinta, varmistavat vakaan ja tehokkaan toiminnan molemmissa ympäristöissä. Tiimi tasapainotti tarkoituksella painopisteen ja kelluvuuskeskuksen oikean asennon säilyttämiseksi vedessä, sijoittaen painavimmat komponentit, kuten akut ja ohjauspiirit, rungon alaosaan.
Tämä monipuolinen teknologia avaa uusia mahdollisuuksia ympäristötutkimukseen, pelastustoimiin ja katastrofitilanteiden hallintaan, joissa vaaditaan sekä maa- että vesiliikkumista. Tutkimus julkaistiin IOP Publishingin Bioinspiration & Biomimetics -lehdessä 8. toukokuuta 2025, ja se edustaa merkittävää edistysaskelta luonnosta inspiroituneiden robottien ja amfibisten liikkumisjärjestelmien kehityksessä.