הקנגורו הרובוטי

חברת Festo היא אחת מחברות האוטומציה התעשייתית הגדולות בעולם, ובעשורים האחרונים מיצבה את עצמה גם כיצרנית רובוטיקה מן המתקדמות והחדשניות בתחום. החברה פועלת קרוב ל־100 שנים בגרמניה, ובעשור האחרון פיתחה שורה של פרויקטים רובוטיים מסקרנים בהשראת עולם הטבע. בין השאר פיתחו מהנדסי החברה גרסאות רובוטיות של דגים ושל יונקים ימיים דוגמת ברקודה, חתול ים (מנטה ריי), מדוזות, פינגווינים, חרקים וציפורים רובוטיות (כולל שפירית רובוטית) ולאחרונה חשפו פרויקט ייחודי דמוי קנגורו רובוטי.

הרובוט החדש של חברת Festo, המכונה BionicKangaroo, בנוי מחומרים קלים במיוחד ומשלֵב טכנולוגיה המאפשרת לו יציבות מרבית בין קפיצות. אחד הנושאים שלהם הקדישו מהנדסי החברה תשומת לב מיוחדת הוא שימור אנרגיה. למטרה זו פיתחו המהנדסים שתי שיטות נפרדות – הראשונה כוללת מדחס והשני עושה שימוש בהתקן לחץ אוויר נייד. טכניקות אלו מאפשרות לרובוט לחקות בהצלחה את תנועותיו של הקנגורו תוך ניצול מרבי של האנרגיה בכל קפיצה.

מנגנון התנועה של הקנגורו הרובוטי שפיתחו המהנדסים מורכב משלושה שלבים:

שלב הקפיצה והתעופה, שבו לפני הקפיצה נמתח "גיד" מכני באמצעות מנוע חשמלי המקבל אנרגיה מסוללה מובנית. הקנגורו הרובוטי מסיט את מרכז הכובד שלו ומתחיל לנטות קדימה – כאשר הוא מגיע לזווית הרצויה לקפיצה מופעלים צילינדרים מכניים, האנרגיה האצורה ב"גיד" משתחררת והקנגורו קופץ. כדי לקפוץ רחוק ככל האפשר מזיז הקנגורו הרובוטי את רגליו קדימה בזמן הקפיצה (בדומה לקופץ לרוחק) ומשלב פיצוי מתאים באמצעות הזזה של הזנב, כדי למנוע סיבוב לא רצוי של הגוף בזמן הקפיצה – כך נותר הגוף מאוזן כמעט לחלוטין במהלך הקפיצה והנחיתה.

שלב הנחיתה, שבו הקנגורו הרובוטי מסוגל להמיר חלק משמעותי מן האנרגיה הקינטית של הפגיעה בקרקע חזרה לאנרגיה פוטנציאלית הנשמרת ב"גיד" המכני – בדרך זו מסוגל הרובוט לחסוך באנרגיה ולהשתמש בה לצורך הקפיצה הבאה.

שלב רצף קפיצות, שבו, כאשר נדרש הקנגורו הרובוטי לבצע רצף קפיצות, האנרגיה מן הקפיצה הקודמת מופנית באופן מיידי לקפיצה הבאה במקום להישמר ב"גיד". כאשר נדרש הרובוט לעצור, שוב מועברת האנרגיה חזרה לאחסון "בגיד".

הקנגורו הביוני מסוגל לנתר לגובה של 40 ס"מ ולמרחק של 80 ס"מ בכל פעם
צילום: Festo

הקנגורו הביוני שוקל שבעה ק"ג בלבד וגובהו מטר אחד. הוא מסוגר לנתר לגובה של 40 ס"מ ולמרחק של 80 ס"מ בכל פעם. זהו נתון מרשים למדי ביחס לגודלו של הרובוט, אם כי הוא אינו מסוגל להשתוות ליכולותיו של הקנגורו האדום, אשר מגיע בבגרותו לגובה של יותר מ־1.5 מטרים ולמשקל של עשרות ק"ג ויותר, ומסוגל לנתר למרחק של עד 8 מטרים ולגובה של 1.5 מטרים באוויר.

השליטה בקנגורו הביוני מתבצעת באמצעות רצועת יד אלחוטית המכונה Myo. הרצועה עושה שימוש בטכניקה למדידת הפעילות החשמלית של השריר, אלקטרומיוגרפיה (EMG). כדי לשלוט בקנגורו הרובוטי, מרכיב המפעיל את הרצועה על ידו, ובהתאם לתנועותיו, המתורגמות על ידי הרצועה לאותות חשמליים, מונחה הקנגורו הרובוטי מתי לקפוץ ולאיזה כיוון, ומתי לעצור.

ממש כמו קנגרו

למרות ההשקעה הרבה של חברת Festo בפרויקט הקנגורו הרובוטי, ספק אם נראה ייצור המוני של הרובוט הקופץ בזמן הקרוב. במקום זאת מתכננים בחברה לעשות שימוש בידע שנרכש בעת פיתוח מנגנון התנועה היעיל של הרובוט כדי לייצר ולשפר מערכות רובוטיות לשימוש בתעשייה.