Két japán felsőoktatási intézmény, a Tohoku és a Hokkaido Egyetem kutatói úttörő fejlesztést jegyeznek – elsőként sikerült nem várt fizikai sérülésekhez azonnal alkalmazkodó robotot fejleszteniük. Munkájuk azért fontos, mert a robotok feltételezhetően egyre gyakrabban fognak mostoha környezetekben, kockázatos feltételek mellett tevékenykedni.

Hagyományos szerkezeteknek jelentős időbe, sok-sok másodpercbe telik, mire sikerül alkalmazkodniuk teljesen váratlan sérüléshez. A helyzeten javítandó, a kutatók az élővilághoz fordultak ötletért, és a tüskéslábúak legnagyobb fajszámú osztályában, a kígyókarúakban találták meg az inspirációforrást.

A szerves törmelékekkel és élőlényekkel egyaránt táplálkozó primitív állatok teste központi korongból, és attól jól elkülönült, élénken mozgatható hengeres karokból áll. A karok száma általában öt, de hat vagy hét is lehet, és egyes fajoknál jelentősen elágaznak. Annak ellenére, hogy központi idegrendszerük egyáltalán nem kifinomult, azonnal képesek reagálni valamelyik, vagy akár több karjuk elvesztésére, és a maradék végtagok koordinálásával folytatják mozgásukat.

A fentebbi képen egy kígyókarút látunk (a) mozgás közben, előbb öt, majd négy végtaggal. Az alsó képsoron (b) az állatot utánzó PENTABOT II nevű japán robot figyelhető meg.

A robot fejlesztése kígyókarúakkal végzett viselkedéstani kísérleteken alapult. A kutatók megfigyeléseikből vonták le a következtetést, hogy a gépnek elég egy egyszerű decentralizált kontrollmechanizmus, és a karok csak akkor rugaszkodnak el a talajtól, ha a mozgást segítő erő hat rájuk. A mechanizmust beépítették az állathoz hasonló külsejű robotba, majd be is mutatták, hogy a gép a biológiai modellhez hasonlóan, néhány másodperc alatt alkalmazkodik az új helyzethez.

PENTABOT II a következőképpen működik: minden egyes kar random mozgást végez, hogy a környezet reagáljon rájuk. Ha a reakció az előremozgást segíti, a kar ellöki magát a talajtól, kicsit felemelkedik, és előre mozdul. Ha a reakció gátolja a mozgást, semmiféle cselekvés nem generálódik.

A kutatók bizakodnak, hogy munkájuk ösztönzőleg hat veszélyes, például katasztrófa sújtotta területeken dolgozó robotok fejlesztésére, de gépük a környezet viszontagságait jól tűrő állatok mozgását meghatározó alapmechanizmusok megértésében is segíthet.