اختصاصی شبکه علمی ثریا- صدپاها به راه رفتن خود معروف هستند. آنها با ده ها تا صدها پا می توانند از هر زمینی بدون توقف عبور کنند. محققان می‌‌‌گویند: «وقتی یک صدپا در حال دویدن را می بینید، اساساً حیوانی را می بینید که در دنیایی زندگی می کند که بسیار متفاوت از دنیای حرکتی ما است. حرکت ما تا حد زیادی تحت سلطه اینرسی است. اگر پایم را بچرخانم، روی پایم فرود می آیم و به جلو حرکت می کنم. اما در دنیای هزارپاها، اگر از تکان دادن اعضای بدن و اندام خود دست بردارند، فوراً از حرکت باز می ایستند. تیمی متشکل از فیزیکدانان، مهندسان و ریاضیدانان مؤسسه فناوری جورجیا که می‌خواهند ببینند آیا تعداد زیادی اندام می‌توانند برای حرکت در این دنیا مفید باشند یا خیر، از این سبک حرکت به نفع خود استفاده می‌کنند. آنها نظریه جدیدی از حرکت چند پا ایجاد کردند و مدل های رباتیک چند پا را ایجاد کردند، کشف کردند که ربات با پاهای اضافی می تواند در سطوح ناهموار بدون هیچ گونه حسگر یا فناوری کنترل اضافی همانطور که تئوری پیش بینی می کرد حرکت کند. این ربات ها می توانند در زمین های پیچیده و پر دست انداز حرکت کنند  و پتانسیل استفاده از آنها برای کشاورزی، اکتشاف فضا و حتی جستجو و نجات وجود دارد.

یک پا بالا

برای مقاله علمی، انگیزه محققان از نظریه ارتباطی ریاضیدان کلود شانون بود که نشان می‌دهد چگونه می‌توان سیگنال‌ها را به طور قابل اعتماد در فاصله‌ای دور منتقل کرد تا بفهمند چرا یک ربات چند پا تا این حد در جابه‌جایی موفق بوده است. تئوری ارتباطات پیشنهاد می‌کند که یکی از راه‌های اطمینان از رسیدن پیام از نقطه A به نقطه B در یک خط ، ارسال آن به عنوان سیگنال آنالوگ نیست، بلکه شکستن آن به واحدهای دیجیتال مجزا و تکرار این واحدها با یک کد مناسب است. یک محقق فوق دکتری فیزیک، می‌گوید: «ما از این نظریه الهام گرفتیم و سعی کردیم ببینیم که آیا افزونگی می‌تواند در انتقال ماده مفید باشد یا خیر. بنابراین، ما این پروژه را شروع کردیم تا ببینیم اگر پاهای بیشتری روی ربات داشته باشیم چه اتفاقی می افتد: چهار، شش، هشت پا و حتی شانزده پا.

تیمی دانشجوی فوق دکتری دانشکده ریاضیات  نظریه ای را ارائه کردند که پیشنهاد می کند افزودن جفت پا به ربات، توانایی آن را برای حرکت قوی بر روی سطوح چالش برانگیز افزایش می دهد . مفهومی که آن را افزونگی فضایی می نامند. این افزونگی باعث می شود که پاهای ربات به تنهایی و بدون نیاز به حسگرهایی برای تفسیر محیط موفق شوند. اگر یکی از پاها لنگ بزند، فراوانی پاها آن را بدون توجه به حرکت نگه می‌دارد. در واقع، ربات به یک سیستم قابل اعتماد برای انتقال خود و حتی باری از A به B در مناظر دشوار یا "پر سر و صدا" تبدیل می شود. این مفهوم قابل مقایسه با چگونگی تضمین وقت شناسی در حمل و نقل چرخ دار است. یکی از محققان گفت: «با یک ربات پیشرفته دوپا، معمولاً حسگرهای زیادی برای کنترل آن در زمان واقعی مورد نیاز است. اما در کاربردهایی مانند جستجو و نجات، کاوش در مریخ یا حتی ربات‌های کوچک، نیاز به راندن یک ربات با سنجش محدود وجود دارد. دلایل زیادی برای چنین ابتکار بدون حسگر وجود دارد. سنسورها می‌توانند گران و شکننده باشند، یا محیط‌ها می‌توانند به‌قدری سریع تغییر کنند که زمان پاسخ‌دهی کنترل‌کننده سنسور را به اندازه کافی ندهند.

برای آزمودن این موضوع،یک دانشجوی رشته رباتیک، مجموعه‌ای از آزمایش‌ها را انجام داد که در آن او زمین‌هایی را برای تقلید از یک محیط طبیعی ناسازگار ساخت. او سپس ربات را با افزایش دو پا در هر بار آزمایش کرد که با شش پایه شروع شد و در نهایت به 16 رسید. همانطور که تئوری پیش‌بینی می‌کرد، با افزایش تعداد پاها، ربات می‌توانست با چابکی بیشتری در سطح زمین حرکت کند، حتی بدون سنسور. در نهایت، آنها این ربات را در فضای باز و در زمین واقعی آزمایش کردند، جایی که می‌توانست در محیط‌های مختلف تردد کند. او گفت: «واقعاً چشمگیر است که شاهد مهارت این ربات چند پا در جهت‌یابی در زمین‌های آزمایشگاهی و محیط‌های بیرونی باشیم. در حالی که روبات‌های دوپا و چهارپا به شدت به حسگرها برای عبور از زمین‌های پیچیده متکی هستند، ربات چند پا ما از افزونگی پاها استفاده می‌کند و می‌تواند کارهای مشابهی را با کنترل حلقه باز انجام دهد.

مراحل بعدی

محققان در حال حاضر اکتشافات خود را در کشاورزی به کار می برند. گلدمن شرکتی را تأسیس کرده است که می خواهد از این روبات ها برای علف کشی زمین های کشاورزی استفاده کند که در آن علف کش ها بی اثر هستند. گلدمن می‌گوید: «آن‌ها به نوعی شبیه رومبا هستند، اما بیرون برای زمین‌های پیچیده هستند. رومبا به این دلیل کار می‌کند که چرخ‌هایی دارد که در زمین‌های صاف به خوبی عمل می‌کنند. تا قبل از توسعه چارچوب ما، نمی‌توانستیم با اطمینان اطمینان حرکتی را در زمین‌های پر از دست‌انداز، صخره‌ای و آوار پیش‌بینی کنیم. ما اکنون شروع چنین طرحی را داریم. که می تواند برای اطمینان از اینکه ربات های ما از یک مزرعه در مدت زمان معینی عبور می کنند استفاده شود." محققان همچنین می خواهند این ربات را اصلاح کنند. آن‌ها می‌دانند که چرا چارچوب ربات صدپا عملکرد بهتری دارد، اما اکنون در حال تعیین تعداد بهینه پاها برای دستیابی به حرکت بدون حس کردن هستند، به‌گونه‌ای که مقرون‌به‌صرفه است، اما همچنان مزایای آن را حفظ می‌کند.