Elektrisk gepard springer fritt och hoppar

Det är MIT som utvecklat den fyrbenta roboten MIT Cheetah 2. Den ska inte förväxlas med roboten Cheetah utvecklad av företaget Boston Dynamics som köptes av Google i slutet av 2013.

Båda är uppkallade efter världens snabbaste springande djur – geparden. Boston Dynamics Cheetah har sprungit 44,7 km/h på löpband – snabbare än sprintern Usain Bolt – och i en senare bensindriven version som kallas Wild Cat även sprungit omkring 30 km/h på fritt underlag.

MIT Cheetah 2 har hittills bara nått farten 16 km/h på löpband, även om siktet är inställt på en fart omkring 50 km/h. Det som gör den annorlunda är två saker – den ena är att den kan hoppa över 33 cm höga hinder, den andra är att den är tyst.

Boston Dynamics Cheetah har hydraulisk transmission till benen, och i den fria versionen drivs hydrauliken av en bullrig liten bensinmotor. MIT Cheetah 2 har i stället specialkonstruerade elmotorer med högt drivmoment i förhållande till sin storlek. Motorerna sitter i höfterna och är förbundna med benen med ett slags senor av kevlar.

Motorerna kan även användas för dämpning och fjädring och återför då energi till batterierna. Därmed kan man också eliminera fjädrar och stötdämpare vilket gör roboten lättare.

– Många tror att bensindrivna motorer och hydraulik är det enda sättet att få robotar med ben att springa och hålla sig själv uppe och att elektriska motorer inte är tillräckligt starka. Detta är första gången vi kan visa att elektriskt drivna robotar kan springa och hoppa över höga hinder, säger Sangbae Kim, docent vid MIT och en av forskarna bakom roboten.

För att få roboten att hoppa har forskarna särskilt studerat hur geparden sätter ner benen i marken och kommit fram till att det viktiga är att känna till exakt hur länge fötterna har markkontakt och hur länge de är i luften. Därigenom kan man räkna ut hur stor kraft som ska appliceras för att hålla roboten på jämn höjd eller för att få den att hoppa.

En annan robot som springer snabbt och dessutom bara väger tre kilo är koreanska Raptor som har ett slags svans för att hålla balansen bättre, inspirerad av velociraptorn.

Här en video med forskaren Sangbae Kim och hans arbete med biomimetik – teknik som efterliknar naturen: