Ett forskarteam har presenterat en banbrytande amfibisk hundrobot som sömlöst kan växla mellan land- och vattenmiljöer med enastående effektivitet och smidighet.
Till skillnad från tidigare amfibierobotar, som främst modellerats efter reptiler eller insekter, hämtar detta nya fyrbenta system inspiration från däggdjurens simmekanik. Robotens mått är 300 mm lång, 100 mm bred och den väger 2,25 kg. Den har utvecklats av forskare under ledning av professorerna Yunquan Li och Ye Chen vid South China University of Technology.
Den avgörande innovationen ligger i robotens AI-drivna, bioinspirerade banplaneringssystem, som dynamiskt efterliknar de naturliga paddelrörelserna hos riktiga hundar. "Vår hundrobots förmåga att effektivt röra sig både i vatten och på land beror på dess bioinspirerade banplanering, som imiterar den naturliga paddelgången hos riktiga hundar," förklarar professor Li. "Den dubbla ledstrukturen i benen och de tre olika paddelgångerna löser tidigare begränsningar såsom långsam simhastighet och orealistisk gångplanering."
Forskarna har konstruerat och testat tre distinkta paddelgångar: två hundsim-inspirerade varianter optimerade för hastighet och framdrivning, samt en travliknande paddelstil utformad för ökad stabilitet. Genom omfattande experiment visade sig hundsimmet vara överlägset när det gäller hastighet och nådde en maximal vattenshastighet på 0,576 kilometer i timmen, medan den travliknande stilen prioriterade stabilitet. På land når den amfibiska hundroboten hastigheter upp till 1,26 km/h.
Noggrann konstruktion av robotens struktur, inklusive exakt viktfördelning och flytkraftskontroll, säkerställer stabil och effektiv prestanda i båda miljöerna. Forskarna har medvetet balanserat tyngdpunkten och flytkraftens centrum för att bibehålla rätt orientering i vattnet, och placerat tyngre komponenter som batterier och styrkort nära botten av skalet.
Denna mångsidiga teknik öppnar nya möjligheter för användning inom miljöforskning, sök- och räddningsinsatser samt katastrofhantering där förmåga till både land- och vattennavigering är avgörande. Studien, som publicerades i IOP Publishings tidskrift Bioinspiration & Biomimetics den 8 maj 2025, utgör ett betydande framsteg inom naturinspirerad robotik och amfibiska mobilitetssystem.