Een team van onderzoekers heeft een baanbrekende amfibische robothond gepresenteerd die met ongekende efficiëntie en behendigheid naadloos kan schakelen tussen land- en wateromgevingen.
In tegenstelling tot eerdere amfibische robots, die vooral waren gebaseerd op reptielen of insecten, haalt dit nieuwe viervoetige systeem inspiratie uit de zwemmechanica van zoogdieren. De robot, die 300 mm lang, 100 mm breed is en 2,25 kg weegt, werd ontwikkeld door wetenschappers onder leiding van professoren Yunquan Li en Ye Chen van de South China University of Technology.
De belangrijkste innovatie zit in het door AI aangestuurde, bio-geïnspireerde trajectplanningssysteem, dat dynamisch de natuurlijke zwemslagen van echte honden nabootst. "Het vermogen van onze robothond om efficiënt door water en over land te bewegen, is te danken aan de bio-geïnspireerde trajectplanning die de natuurlijke zwemslag van echte honden imiteert," legt professor Li uit. "De dubbel-scharnierende pootstructuur en drie verschillende zwemslagen lossen eerdere beperkingen op, zoals lage zwemsnelheden en onnatuurlijke loopbewegingen."
Het onderzoeksteam ontwikkelde en testte drie verschillende zwemslagen: twee op de 'doggy paddle' geïnspireerde methoden, geoptimaliseerd voor snelheid en voortstuwing, en een paddle-stijl die lijkt op een draf voor extra stabiliteit. Uit uitgebreide experimenten bleek dat de 'doggy paddle'-methode het snelst was, met een maximale watersnelheid van 0,576 kilometer per uur, terwijl de drafachtige stijl vooral op stabiliteit gericht was. Op land behaalt de amfibische robothond een snelheid van 1,26 km/u.
Door zorgvuldige engineering van de robotstructuur, waaronder een nauwkeurige gewichtsverdeling en drijfvermogenregeling, presteert de robot stabiel en effectief in beide omgevingen. Het team bracht het zwaartepunt en het drijfvermogen bewust in balans om de juiste oriëntatie in het water te behouden, waarbij zwaardere componenten zoals batterijen en besturingsborden laag in de behuizing werden geplaatst.
Deze veelzijdige technologie opent nieuwe mogelijkheden voor toepassingen in milieukundig onderzoek, zoek- en reddingsoperaties en rampenbestrijdingsscenario's waarin zowel land- als waternavigatie essentieel zijn. Het onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift Bioinspiration & Biomimetics van IOP Publishing op 8 mei 2025, betekent een belangrijke stap vooruit in natuur-geïnspireerde robotica en amfibische mobiliteitssystemen.