Mersul nu este ușor
De aproape 50 de ani, inginerii din întreaga lume au încercat să construiască roboți umanoizi capabili să meargă stabil și eficient ca oamenii. Deși s-au făcut progrese considerabile, ei sunt încă departe de a atinge acest obiectiv.
Chiar și simularea satisfăcătoare unui singur sistem articular și muscular al corpului, utilizat în mers – cum ar fi complexul gleznă/picior sau genunchiul sau complexul șold/pelvis – prezintă provocări uriașe de inginerie.
Un picior robotic ideal, de exemplu, așa cum a subliniat o lucrare recentă,[1] ar avea cel puțin aceste trei caracteristici umane: un călcâi flexibil (pentru absorbția șocurilor), flexiunea degetelor (pentru eficiență energetică și pentru a rămâne în poziție verticală când stați nemișcați) și o talpă arcuită și flexibil ce se poate rigidiza în puncte critice în timpul fiecărui pas (pentru recuperarea energiei – mimând mecanismul vinciului al piciorului uman – și pentru absorbția șocurilor).
De asemenea, o gleznă robotică trebuie să fie capabilă să stocheze și să elibereze energie la momente adecvate în timpul fiecărui pas, pentru a atinge eficiența energetică a gleznei umane.
Care este progresul până acum în implementarea acestor caracteristici ale complexului gleznă/picior? „Datorită complexității lor tehnice”, scrie în lucrare, „toate aceste proprietăți asemănătoare omului nu sunt încă disponibile într-o singură soluție gleznă-picior.”1
În plus, provocarea generală cu care se confruntă inginerii este interacțiunea dintre diferitele componente implicate în locomoția bipedă umană – o cheie pentru stabilitate și eficiență. De exemplu, genunchiul, locul de acțiune pentru mulți dintre mușchii picioarelor care sunt cruciali pentru înaintare, joacă un rol central pentru transferul de energie între genunchi și șold și gleznă. Iar la roboți s-a demonstrat că acționarea articulației degetelor poate reduce în mod util viteza cu care articulațiile genunchiului trebuie să se miște și poate crește viteza de mers și lungimea pasului.
Dar interacțiunea este și mai complexă[2] – nu doar între mecanismele mecanice și morfologice (structurale), ci și între sistemele neuronale (nerv/semnalizare). Lucrarea scrie despre aceasta:
„Ca rezultat, oamenii prezintă abilități funcționale foarte robuste, versatile și eficiente din punct de vedere energetic într-o gamă largă de condiții de locomoție. Procesul de transferare a unor astfel de principii în platforme robotizate nu este banal, deoarece interacțiunea complexă dintre mecanismele senzoriomotorii implicate în mersul uman este încă departe de a fi pe deplin înțeleasă.”1
„Departe de a fi pe deplin înțeleasă.” Nu e de mirare că prototipurile bipede de până acum nu pot face față terenurilor neuniforme/nestructurate și au suferit în mod diferit de „mișcări nenaturale”, „consum ridicat de energie”, „efort computațional mare”, „rigiditate” sau sunt „destul de sensibile la perturbații externe”. Deci nu e de mirare că „un om este standardul de aur pentru eficiența mersului biped.”1
Deci, considerați sursa acelui „standard de aur”. Gândiți-vă la gândirea intensă și orientată spre obiective a minților pasionate de inginerie care încearcă să copieze acel standard. Cu siguranță acest lucru este împotriva noțiunii că un proces „natural” fără scop, fără gânduri, fără minte, poate fi creditat cu schimbarea unui presupus strămoș patruped (cu patru picioare) în noi. Mai degrabă, după cum spune Biblia, Dumnezeu ne-a creat cu capacitatea de a merge – în mod ideal, cu El (de exemplu, Facerea 5:22, 24; 6:9; II Corinteni 6:16).
Autor: David Catchpoole
Sursa: Creation.com | Walking ain’t easy
[1] Torricelli, D. și alți 9, Human-like compliant locomotion: state of the art of robotics implementation systems, Bioinspir. Biomim. 11(5):1002, 22 August 2016.
[2] Chiar și balansarea brațului este parte integrantă a eficienței energetice a mersului uman. Vedeți: Arm-swinging not an “evolutionary relic”, Creation 32(2):8, 2010; creation.com/arm-swinging.
