Новый робот способен ходить как человек
Движения робота, состоящего из двух автоматизированных ног, контролируются механизмом, скопированным с нервной системы человека.
Американские ученые из Университета Аризоны разработали автоматизированные ноги, ставшие первым устройством, в котором был воспроизведен биологический механизм, лежащий в основе ходьбы человека. Описание разработки опубликовано в журнале Journal of Neural Engineering.
Ключевым элементом, управляющим человеческой ходьбой, является так называемый центральный генератор упорядоченной активности (CPG). В нервной системе генераторы CPG отвечают за ритмичные движения. Простейший CPG может состоять из двух нейронов, которых достаточно для того, чтобы поддерживать ритм. Особенность CPG состоит в том, что он способен периодически генерировать нервные импульсы без каких-либо сигналов извне. Это и позволяет человеку ходить, не задумываясь о совершаемых движениях.
Ученые снабдили автоматизированные ноги искусственным генератором упорядоченной активности и связали его с датчиками, корректирующими ритм в зависимости от информации, поступающей из нижней части устройства. «Примечательно, что мы создали устройство, способное ходить, лишь на основе простейшего генератора ритма и набора рефлексов, охватывающих нижнюю часть конечности, соприкасающуюся с землей», -- пояснила Тереза Клейн, одна из авторов разработки.
По словам специалистов, разработка позволит лучше понять, как обучаются ходьбе младенцы и как заново научить ей людей с травмами позвоночника. Даже не имея опыта ходьбы, дети уже могут совершать соответствующие движения, так как обладают генератором упорядоченной активности. Через стимуляцию CPG также можно поставить на ноги парализованных пациентов, надеются ученые.