Робота научили двигать предметы ударами хвоста

Young-Ho Kim, Dylan A. Shell / IEEE Robotics and Automation Letters

Исследователи из Техасского университета A&M научили четырехколесного робота перемещать объекты с помощью протаскивания и ударов хвостом. Кратко о разработке рассказывает IEEE Spectrum, статья опубликована в IEEE Robotics and Automation Letters.

Традиционно в робототехнике для взаимодействия с предметами используются манипуляторы. Манипуляторы бывают разных конструкций, как и актуаторы, которые в них применяются, но в подавляющем большинстве случаев такие устройства используют статические движения для захвата и перемещения предметов. Как отмечают авторы исследования, использование для взаимодействия с окружающим миром гибкого хвоста без актуаторов позволяет расширить возможности роботов. Такому хвосту не нужен специальный механизм захвата, он может оперировать предметами сложной формы и дешев в изготовлении — фактически, это отрезок веревки, привязанный к роботу. 

В качестве аппаратной платформы авторы статьи использовали игрушечный радиоуправляемый автомобиль, на который установили управляющий компьютер Raspberry Pi с операционной системой ROS. За планирование движений и отслеживание положения робота и объекта (плоского диска) отвечает отдельно стоящий компьютер, который связан с автомобилем по Wi-Fi. К задней части автомобиля прикреплен длинный гибкий хвост, с помощью которого робот взаимодействует с плоским диском. Разработчики использовали два способа взаимодействия хвоста с объектом: протягивание и удар на манер кнута.


Инженерам удалось на практике продемонстрировать возможность использования пассивного хвоста для динамических движений, которые позволяют передвигать объект в заданном направлении. В зависимости от положения робота, объекта, возможных препятствий и места назначения, управляющий алгоритм выстраивает цепочку простых движений, в результате которых робот либо обводит хвост вокруг объекта и тянет его за собой, либо раскручивается вокруг своей оси и наносит удар по предмету, отбрасывая его в нужном направлении. Если объект все еще не достиг места назначения, то последовательность действий выполняется заново с необходимыми поправками.

Обычно хвосты в робототехнике используются редко и, как правило, для повышения ловкости робота и его способности управлять положением корпуса в пространстве. Иногда хвост может использоваться и для других целей — например, как основной механизм движения. Подобного робота ранее представили специалисты по медицинской робототехнике из Университета имени Бен-Гуриона. Робот под названием SAW благодаря одноактуаторному хвосту может передвигаться горизонтально и вертикально, а также плавать в воде.


Николай Воронцов

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.