Робота-гепарда научили команде «барьер»
Инженеры из Массачусетского технологического института (MIT) в США научили робота-гепарда перепрыгивать с разбега препятствия. В экспериментах на беговой дорожке и в закрытом ангаре он успешно преодолевал барьеры высотой до 45 сантиметров в 9 случаях из 10. Робота оснастили лидаром для получения информации о препятствии и трехступенчатым алгоритмом для расчета точных параметров прыжка. Об успехах «гепарда» сообщается на сайте института.
Прыжок на бегу — это пример комплексного динамического процесса, авторы разбили его на три этапа. Сначала робот получает информацию о препятствии: его высоте и расстоянии до него. Далее, исходя из этих данных, он рассчитывает оптимальное место для прыжка. Робот подстраивает скорость своего бега, чтоб оказаться именно в нужной точке.
Последний этап — сам прыжок. Зная массу робота и высоту препятствия, алгоритм рассчитывает силу, которую должны развить моторы в «лапах» гепарда. Авторы отмечают, что на данном этапе они не занимались вопросами оптимизации, например, с точки зрения экономии энергии. Они мотивируют это тем, что прыжок на минимальную высоту будет более опасен для робота, так как он может зацепиться за выступающие части барьера. По этой причине прыжок осуществляется с запасом, так что иногда робот подпрыгивает сильно выше, чем это необходимо.
Предыдущим большим достижением робота из MIT был «бег без поводка» на скорости до 15 километров в час. Тогда он делал это, будучи «незрячим». Но, по словам ученых, прыжок с разбега невозможен без точного измерения параметров препятствия и расстояния до него. По этой причине его оснастили лидаром. В будущем авторы планируют подготовить робота для бега и прыжков по неровным поверхностям.
Он пригодится на Марсе, Луне и ледяных спутниках планет-гигантов
Инженеры разработали концепцию робота для будущих миссий по изучению пещер на Марсе, Луне и ледяных спутниках планет-гигантов. Проект ReachBot описывает устройство с несколькими конечностями, которые способны раскладываться и дотягиваться до удаленных точек, на которых можно закрепиться с помощью захвата с металлическими шипами, сообщается в отчете NASA. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера С тех пор как орбитальные исследовательские аппараты подтвердили существование пещер под поверхностью Марса и Луны, ученые не перестают размышлять над их полноценным исследованием. Помимо ценной информации об истории формирования небесного тела, в пещерах, куда не проникают ультрафиолетовые солнечные лучи и космические заряженные частицы, могли бы сохраниться и следы внеземной жизни. До последнего времени все подвижные роботы, предназначенные для изучения других планет, разрабатывались с расчетом, что они будут передвигаться только по сравнительно ровной поверхности. Поэтому они имеют относительно простое четырех- или шестиколесное шасси, которое устойчиво и не требует много энергии, но, к сожалению, не позволяет передвигаться по крутым каменистым склонам и скалам, и потому не подходит для исследования пещер. Инженеры под руководством Марко Павоне (Marco Pavone) из Стэндфордского университета уже несколько лет работают над многоэтапным проектом ReachBot для NASA, развивающим концепцию робота, способного перемещаться по пещерам и скалам со сложным рельефом, недоступным для других видов роботов при разных уровнях гравитации. Его главная особенность заключается в необычном способе передвижения. Вместо колес или ног у него есть несколько гибких удлиняющихся конечностей, на конце которых располагаются захваты с множеством мелких металлических шипов, которые цепляются за малейшие неровности на каменной поверхности. Аналогичный способ удержания на вертикальных поверхностях применялся в прототипе робота-скалолаза LEMUR, разработанном Лабораторией реактивного движения NASA. За счет металлических шипов робот может удерживать свое положение, распределив свой вес между несколькими конечностями, пока подыскивает следующую точку опоры для одной из них. Ожидается, что ReachBot сможет передвигаться не только по стенам и потолку, но и по полу как обычный ходячий робот. Однако на данной стадии проектирования конкретной конструкции для конечностей еще нет. Разработчики оценили параметры робота для миссии по исследованию марсианской лавовой трубки с высотой от пола до потолка порядка 30 метров. Это должно быть устройство массой около 10 килограмм, с восемью конечностями, способными развертываться до 20 метров в длину, оборудованное камерами и лидаром для навигации и прокладывания маршрута, а также для картографирования окружения. На предыдущих этапах были разработаны алгоритмы движения робота на плоскости, а также построен примитивный прототип ReachBot. В качестве четырех конечностей на нем используются стальные измерительные рулетки, оснащенные механизмом поворота, который позволяет «наводить» их на объект. После чего другой механизм раскручивает рулетку, на конце которой расположен захват с металлическими шипами. Робот умеет определять положение предметов вокруг с помощью визуальных меток, дотягиваться до них конечностями, ухватываться с помощью захватов и подтягивать себя в нужном направлении. В будущем разработчики планируют построить версию, которая способна двигаться в трехмерном пространстве. https://www.youtube.com/watch?v=Q6uvS_19OcA Существуют и другие концепции исследования инопланетных пещер, куда нет доступа колесных роботам. Одна из них предполагает использование нескольких четвероногих роботов Spot Mini. Каждый из членов группы будет отличаться от других, иметь свою роль и помогать другим.
