Αντιμετωπίζοντας την ανθρώπινη ανατομία όχι ως ένα στατικό όριο αλλά ως μια πλατφόρμα που μπορεί να επεκταθεί, οι Ιάπωνες ερευνητές επιχείρησαν να αποκαταστήσουν μηχανικά αυτή την απωλεσθείσα λειτουργία σταθεροποίησης, ελιγμών και προώθησης που έχουν τα περισσότερα σπονδυλωτά ζώα με ουρά.

Για να πετύχουν την απαιτούμενη αντοχή και ευελιξία, οι δημιουργοί του Arque απέρριψαν τα αρχικά σχέδια που βασίζονταν σε ουρές αιλουροειδών, καθώς αποδείχθηκαν υπερβολικά ελαφριές για να επηρεάσουν τη ροπή ενός ενήλικου ανθρώπου, και στράφηκαν στη σκελετική αρχιτεκτονική του ιππόκαμπου. Ο ιππόκαμπος διαθέτει μια μοναδική στο ζωικό βασίλειο ουρά τετραγωνικής διατομής, αποτελούμενη από αλληλοσυνδεόμενες οστέινες πλάκες που απορροφούν ισχυρές δυνάμεις σύνθλιψης και στρέψης χωρίς να σπάνε. Αντιγράφοντας αυτή τη γεωμετρία, η ομάδα κατασκεύασε έναν αρθρωτό σκελετό μήκους περίπου 71 εκατοστών από πλαστικούς σπονδύλους, ελατήρια και ελαστικούς τένοντες. Στο εσωτερικό της κατασκευής τοποθετήθηκαν τέσσερις τεχνητοί μύες που λειτουργούν με πεπιεσμένο αέρα, επιτρέποντας στην ουρά να κάμπτεται και να ωθείται προς οκτώ διαφορετικές κατευθύνσεις.

Η λειτουργία της συσκευής βασίζεται στην αρχή του εκκρεμούς και προσαρμόζεται πλήρως στη σωματοδομή του εκάστοτε χρήστη, καθώς οι δοκιμές κατέδειξαν ότι το προσάρτημα πρέπει να αντιστοιχεί περίπου στο 5% του σωματικού βάρους, ώστε να παράγει ουσιαστική αντισταθμιστική δύναμη. Χάρη στην αρθρωτή της σχεδίαση, μπορούν να προστεθούν ή να αφαιρεθούν σπόνδυλοι και αντίβαρα στην ουρά, ενώ ένας αισθητήρας κίνησης στη μέση καταγράφει σε πραγματικό χρόνο την κλίση του κορμού.

Όταν το σώμα γέρνει προς μια κατεύθυνση, η ουρά μετακινείται ακαριαία προς την αντίθετη πλευρά, επαναφέροντας το κέντρο βάρους στην ευθεία, προτού καν ο εγκέφαλος προλάβει να αντιδράσει αντανακλαστικά στην απώλεια ισορροπίας.

Αν και το Arque παρουσιάστηκε ως ακαδημαϊκό ερευνητικό πρωτότυπο το 2019 και εξακολουθεί να απαιτεί εξωτερική παροχή πεπιεσμένου αέρα, η τεχνολογία που ενσωματώνει αναδεικνύει σημαντικές προοπτικές σε κρίσιμους τομείς της καθημερινότητας και της βιομηχανίας. Σε μια χώρα όπως η Ιαπωνία, όπου η ραγδαία γήρανση του πληθυσμού καθιστά τις πτώσεις των ηλικιωμένων μείζον ζήτημα δημόσιας υγείας, ένα ελαφρύ, μη επεμβατικό σύστημα πρόληψης ατυχημάτων αποτελεί πολύτιμο εργαλείο αυτονομίας.

Παράλληλα, η εφεύρεση βρίσκει πεδίο εφαρμογής στην εργονομία των εργαζομένων που μεταφέρουν βαριά φορτία με τα χέρια τους δεσμευμένα, προσφέροντας σταθερότητα χωρίς τον όγκο και το κόστος των άκαμπτων εξωσκελετών, ενώ στην εικονική πραγματικότητα αξιοποιείται για την παροχή ρεαλιστικής απτικής ανάδρασης που εξομοιώνει τις φυσικές δυνάμεις αδράνειας και πρόσκρουσης.

Δείτε τη ρομποτική ουρά ΕΔΩ

^{photo AI: pixabay}