หุ่นยนต์รุ่นใหม่อาศัยกลวิธีทางกลที่ออกแบบอย่างระมัดระวังในการเดินโดยใช้พลังงานเพียงเล็กน้อย ตัวอย่างเช่น ในโมเดล Cornell ซึ่งสร้างขึ้นก่อนและประหยัดพลังงานมากกว่าหุ่นยนต์ MIT และ Delft มอเตอร์ตัวเดียวที่สะโพกจะหมุนสปริงที่ข้อเท้าของขาที่วางของหุ่นยนต์ เมื่อขาอีกข้างของหุ่นยนต์กระทบพื้นข้างหน้า สัญญาณไฟฟ้าที่ส่งกลับไปยังมอเตอร์จะปล่อยสปริง ซึ่งจะดันข้อเท้าของขาที่วางขึ้นด้านบนเพื่อเริ่มขั้นตอนต่อไป Ruina กล่าวว่าสิ่งนี้เลียนแบบคนที่ก้าวขึ้นโดยดันตัวขึ้นจากลูกบอลของเท้า
เปรียบเทียบสิ่งนี้กับการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์ Asimo ของ Honda
ซึ่งอาจจะเป็นหุ่นยนต์สองขาที่มีความสามารถมากที่สุดเท่าที่เคยสร้างมา มอเตอร์ที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ตั้งอยู่ที่ข้อต่อทั้ง 26 ข้อของ Asimo ซึ่งควบคุมวิถีการเคลื่อนที่ของข้อต่อทั้งหมด การควบคุมที่สมบูรณ์นี้ทำให้หุ่นยนต์สามารถเดิน จับมือ ปีนบันได เตะบอล และแม้แต่วิ่ง
แต่ Asimo ยอมแลกกับความฉลาดของมัน มอเตอร์ทำให้หุ่นยนต์แข็งและเทอะทะ เมื่อปิดมอเตอร์ ข้อต่อแต่ละข้อจะหยุดอยู่กับที่ ดังนั้นแม้แต่ข้อต่อที่ไม่ต้องการพลังงานในการเคลื่อนไหวที่กำหนดก็ต้องเปิดใช้งาน อาซิโมยังต้องรวบรวมมอเตอร์หนัก เกียร์ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไว้อย่างครบครัน แบตเตอรี่ขนาดใหญ่ของหุ่นยนต์จำเป็นต้องชาร์จทุกๆ 45 นาที
ขณะนี้ทั้ง Asimo และหุ่นยนต์ที่คล้ายกันของ Sony อย่าง Qrio ยังไม่มีวางจำหน่ายในตลาด แม้ว่าหุ่นยนต์สองขาที่เรียบง่ายกว่าที่เรียกว่า Nuvo ซึ่งพัฒนาโดย ZMP ในโตเกียว สามารถซื้อได้ในราคา 6,000 ดอลลาร์
ตรงกันข้ามกับหุ่นยนต์ที่ใช้มอเตอร์มาก เครื่องช่วยเดินรุ่นใหม่ที่ใช้ทฤษฎีไดนามิกแบบพาสซีฟมีประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่ใกล้เคียงกับของมนุษย์ ในทางคณิตศาสตร์ ค่าพลังในการขนส่งของคนหรือหุ่นยนต์จะเท่ากับพลังงานที่ใช้ในการเคลื่อนย้ายน้ำหนักตัวของผู้เดินในระยะทางหนึ่งๆ
เมื่อเดิน ทั้งคนทั่วไปและหุ่นยนต์ Cornell จะมีค่าใช้จ่ายในการขนส่งประมาณ 0.05
ซึ่งเป็นปริมาณที่ไม่มีหน่วยขึ้นอยู่กับงานที่ทำในระยะทางไกล หุ่นยนต์ Delft มีชื่อเล่นว่า Denise ใช้อุปกรณ์นิวแมติกส์ที่สะโพกเพื่อขับเคลื่อนการเดินของมัน และมีค่าใช้จ่ายสูงกว่า 0.08 อย่างไรก็ตาม คนและหุ่นยนต์เหล่านี้มีประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูงกว่า Asimo ถึง 10 ถึง 20 เท่า Collins ได้ประมาณค่าขนส่งของ Asimo ระหว่างการเดินที่ 1.6
หุ่นยนต์ MIT ออกแบบมาเพื่อเรียนรู้ระหว่างการขนส่งแบบพาสซีฟไดนามิก มีคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่และต้นทุนการขนส่งสูงพอๆ กับ Asimo
ตามที่วิศวกรของฮอนด้ามองเห็น Asimo จำเป็นต้องใช้พลังงานมากขึ้นเพื่อให้สามารถทำงานที่ซับซ้อนมากขึ้นได้ “ไดนามิกแบบ Passive มีการใช้งานที่จำกัดมาก” Stephen Keeney โฆษกของ American Honda ใน Torrance, Calif กล่าว “ถ้าคุณต้องขึ้นบันได หรือถ้าคุณต้องหลบ หรือถ้าคุณต้องแบกของหนักในขณะที่คุณกำลังเดิน การวิจัย [พลวัตแบบพาสซีฟ] ยังเด็กมากในเรื่องนั้น”
Wisse ซึ่งปัจจุบันอยู่ที่ Delft University ยอมรับว่าหุ่นยนต์แบบพาสซีฟไดนามิกไม่ตรงกับความสามารถของ Asimo แต่เขาบอกว่า Asimo ใช้พลังงานมากเป็นพิเศษ เพราะยกตัวอย่างเช่น หุ่นยนต์ถูกควบคุมโดยอัลกอริธึมที่ต้องการให้เดินด้วยเท้าแบนราบ โดยไม่ต้องกระดกปลายเท้าเหมือนคนเมื่อเดิน
Wisse ยังชี้ให้เห็นถึงค่าใช้จ่ายที่มากขึ้นของ Honda ใน Asimo ฮาร์ดแวร์ของเครื่อง Asimo เครื่องเดียวมีราคา 1 ล้านดอลลาร์ Keeney กล่าว ในทางตรงกันข้าม Cornell powered walker ใช้งบประมาณด้านฮาร์ดแวร์เพียง 10,000 ดอลลาร์
“Asimo ยังคงชนะเป็นส่วนใหญ่ในทุกบัญชี” Wisse กล่าว “เรามาที่นี่ด้วยเงินทุนเพียงเล็กน้อยและความซับซ้อนเพียงเล็กน้อย”
นักวิทยาการหุ่นยนต์ Jessy Grizzle แห่งมหาวิทยาลัยมิชิแกนเรียกหุ่นยนต์ตัวใหม่นี้ว่า “วิทยาศาสตร์ที่สวยงามมาก” แต่ชี้ให้เห็นว่าพวกมันมักจะล้มได้ง่าย การวิจัยของ Grizzle เกี่ยวกับรถสองขาที่ควบคุมด้วยมอเตอร์ซึ่งมีชื่อว่า RABBIT ยอมสละประสิทธิภาพการใช้พลังงานเพื่อความเสถียร RABBIT สามารถผลักอย่างแรงโดยไม่ล้มไปข้างหน้าหรือข้างหลัง แต่ก็ยังต้องใช้บูมด้านข้างเพื่อไม่ให้ล้มไปด้านข้าง
Wisse วางแผนที่จะดำเนินการวิจัยต่อไปเพื่อทำให้ Denise มีโอกาสน้อยลงที่จะโค่นล้ม นอกจากนี้ เขายังพยายามทำให้หุ่นยนต์เริ่ม หยุด และหมุน เนื่องจากขณะนี้หุ่นยนต์ต้องการแรงผลักเพื่อให้เคลื่อนที่ เดินหน้าต่อไปจนกว่าจะชนกับบางสิ่ง และเดินเป็นเส้นตรงเท่านั้น
ในขณะเดียวกัน Ruina บอกว่าเขายังคงทำงานเกี่ยวกับการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ “ผมเป็นเด็กชอบดอกไม้ เป็นพวกฮิปปี้” เขากล่าว “ในช่วงวัยกำลังเติบโต ฉันมีความคิดที่ว่าโลกกำลังสูญเสียพลังงาน”
นอกเหนือจากพื้นฐานทางศีลธรรมแล้ว ประสิทธิภาพการใช้พลังงานยังมีความสำคัญในทางปฏิบัติอย่างยิ่ง Ruina และคนอื่นๆ ยืนยัน Kuo กล่าวว่า “เมื่อถอดปลั๊กหุ่นยนต์ออกจากผนังแล้ว เมื่อสัตว์มีอิสระที่จะเดินเตร่ ไม่ว่าจะด้วยวิธีใด หุ่นยนต์จะต้องนำแหล่งพลังงานติดตัวไปด้วย” Kuo กล่าว ผู้คนมักทำกิจกรรมครึ่งวันก่อนจะหยุดเติมพลังด้วยมื้ออาหาร นักวิจัยหุ่นยนต์หวังว่าจะเลียนแบบความแข็งแกร่งนี้
credit : clarenceboddicker.com
offspringvideos.com
newsenseries.com
signalhillhikerphotography.com
jardinerianaranjo.com
3geekyguys.com
newamsterdammedia.com
platterivergolf.com
centennialsoccerclub.com
bellinghamboardsports.com
