Forskare utvecklar energisnålare fötter för fyrbenta robotar

Forskare vid Seoul National University of Science and Technology (Seoul Tech) har utvecklat en ny typ av energieffektiva fötter för fyrbenta robotar. Dessa 3D-printade, porösa fötter kan lagra och frigöra energi när roboten rör sig. Tillsammans med en styrenhet som använder djup förstärkningsinlärning (deep reinforcement learning) minskar detta energiförbrukningen med upp till 6,2 procent.

Fyrbenta robotar används allt oftare för uppgifter som inspektion, transport och räddningsaktioner. Deras benrörelser förbrukar dock betydligt mer energi än hjulbaserade robotars. Forskarna Keun Park och Jung-Yup Kim har tagit fram en lösning som utnyttjar porösa trippelt periodiska minimala ytor (TPMS). Dessa material är lätta och har utmärkt förmåga att absorbera och frigöra stötenergi.

Forskningen innefattade design och 3D-printning av tre olika TPMS-fotdesigner: primitive, gyroid och diamond. Diamond-designen identifierades som bäst på grund av sin flexibilitet, energilagringskapacitet och minimala energiförlust. För att utnyttja fötternas potential utvecklades ett styrsystem baserat på djup förstärkningsinlärning. Systemet lärde sig att koordinera robotens gång med fötternas energiupptagnings- och frisättningsegenskaper, vilket minimerade arbetet som krävs från motorerna.

Tester av den modifierade roboten visade att TPMS-fötterna minskade energiförbrukningen med mellan 1,4 och 6,2 procent jämfört med konventionella robotfötter. Minskningen var mest märkbar vid gånghastigheter mellan 0,4 och 1,0 meter per sekund. Forskarna menar att denna teknik kan bidra till utvecklingen av tystare och mer energieffektiva fyrbenta robotar för uppgifter inom service, inspektion och logistik i inomhusmiljöer. Studien publicerades i maj 2026 i tidskriften International Journal of Precision Engineering and Manufacturing-Green Technology.