Робота научили двигать предметы ударами хвоста
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.
Он помогает почувствовать прохладу в жару
Японский инженер разработал персональный гаджет для охлаждения тела пользователя в жару с помощью надетой на него футболки. Устройство крепится на поясе и совершает возвратно-поступательные движения, резко отталкивая и притягивая нижний край футболки, создавая за счет движения воздуха под одеждой ощущение прохлады. Видео с демонстрацией работы устройства изобретатель выложил твиттере. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера Лето 2023 года по предварительным оценкам ученых может стать самым теплым за всю историю наблюдений. И по всей видимости очень жаркая погода в скором будущем станет частью новой климатической нормы. В связи с этим инженеры ищут решения, которые бы позволили человеку поддерживать комфортную температуру тела в сильную жару. Некоторые компании предлагают встраивать вентиляторы в рюкзаки, или использовать умные ткани для одежды. Другие — использовать персональный миниатюрный кондиционер размером с мобильный телефон, работающий на элементах Пельтье. Инженер из Японии по имени Кадзуя Сибата (Kazuya Shibata) придумал свой способ спасения от жары. Он изобрел устройство, которое дергает надетую на тело пользователя футболку и таким образом охлаждает его, создавая движение воздуха под одеждой. Зачастую люди совершают подобные движения в жаркую погоду, когда хотят почувствовать прохладу, но по каким-либо причинам не могут снять с себя лишнюю одежду. Устройство представляет собой небольшую коробку, которая крепится на поясе. В верхней ее части расположен актуатор, который совершает возвратно-поступательные движения, резко отталкивая ткань футболки от тела, а потом притягивая ее обратно. Чтобы при возвратном движении ткань двигалась вместе с актуатором, она прижимается снаружи с помощью магнита. Сбоку на устройстве расположен выключатель и, по всей видимости, регулятор частоты хлопанья футболкой. Животные тоже страдают от жары, и некоторые из них выработали довольно необычные способы снижения температуры тела. Например, ехидны, чтобы охладиться в жаркую погоду выдувают из носа пузыри слизи, которые лопаются и увлажняют кончик их клюва. После этого испаряющаяся жидкость охлаждает поверхность кожи, а с ней и кровь в кровеносных сосудах под поверхностью кожного покрова.