Разработан алгоритм управления полетом «Железного человека»
Dynamic Interaction Control Laboratory / YouTube
Исследователи из Итальянского института технологий разработали фреймворк для управления гуманоидными роботами, приводимыми в движение реактивными двигателями на конечностях. На данном этапе разработчики провели компьютерное моделирование поведения такого робота без физического воплощения. Препринт статьи опубликован на сайте arXiv.org.
Обычно роботы используют один тип передвижения, чаще всего это перемещение с помощью колес. Но иногда встречаются и экзотические решения - например, совмещающие несколько типов движения, такие как дрон с колесами. Такие аппараты имеют гораздо большую гибкость и умеют выполнять задачи, невыполнимые для его отдельных составляющих. Теперь итальянские исследователи совместили человекоподобного робота с реактивными двигателями, расположенными на конечностях, хотя подобная схема расположения обычно используется в фантастических произведениях - в частности, так двигатели расположены в костюме Железного человека.
По замыслу разработчиков, такой гибрид сможет выполнять сложные задачи с помощью манипуляторов-рук, и при этом будет иметь высокую мобильность. Несмотря на множество прототипов реактивных ранцев, управление таким роботом представляет собой сложную инженерную задачу. Дело в том, что в такой конструкции двигатели на руках и ногах расположены далеко от центра массы робота и на разных уровнях, а сила, создаваемая двигателями, может начать отклонять руку в сторону. Из-за этого даже небольшое неаккуратное движение может привести к сильной нестабильности полета.
Исследователи разработали программную платформу, которая учитывает различные эффекты, вызываемые отклонениями конечностей, и позволяет роботу поддерживать стабильный полет по заданной траектории. Поскольку инженеры занимались теоретической и программной стороной проблемы, они проверили точность своего фреймворка с помощью компьютерного моделирования. За основу они взяли модель робота iCub, нередко применяемого разработчиками в области робототехники и искусственного интеллекта.
Алгоритм успешно управлял роботом и позволял ему как взлетать вверх, так и перемещаться в стороны и даже по кругу. Несмотря на это стоит отметить, что моделирование не учитывало важный аспект — влияние потоков воздуха на перемещения робота. В дальнейшем инженеры планируют учитывать аэродинамику, а также изучить влияние реактивной силы и вибраций на моторы робота.
Недавно британский изобретатель и предприниматель представил свою версию реактивного костюма, в котором двигатели крепятся на руках. В опубликованном ролике, посвященном его разработке можно увидеть, что управлять таким устройством довольно сложно.
Григорий Копиев
Управлять им может один человек
Инженеры из немецкого стартапа FORMIC Transportsysteme разработали полуавтоматическую систему для транспортировки тяжелых крупногабаритных грузов. Ее основной компонент — шестиколесные роботизированные платформы, каждая из которых способна перевозить на себе до 2,5 тонн груза. Несколько робоплатформ могут объединяться в единую группу с грузоподъемностью до 37,5 тонн, автоматически отслеживая и синхронизируя движения между собой, сообщает New Atlas. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера Когда в ограниченном пространстве производственного цеха требуется переместить объект, который имеет большие габариты и массу (крупногабаритный станок или другое тяжелое промышленное оборудование), то в такелажных работах задействуют подкатные роликовые системы перемещения. Они представляют собой отдельные небольшие тележки на роликах с плоской опорой для груза сверху. Несколько тележек подкатываются под груз и каждая принимает часть общей массы на себя. Однако существенным минусом такого подхода остается необходимость вручную контролировать дальнейшее перемещение груза. Инженеры из стартапа FORMIC Transportsysteme, созданного на базе Технологического института Карлсруэ, разработали роботизированный вариант подкатных платформ, с помощью которых можно автоматизировать процесс перемещения массивных крупногабаритных грузов. Каждая платформа представляет собой отдельного самодвижущегося робота на шести колесах — по три с каждой стороны. Благодаря такой конструкции робоплатформа способна двигаться вперед, назад, разворачиваться на месте, а также преодолевать небольшие неровности, встречающиеся на пути. https://www.youtube.com/watch?v=6JOdteRghJg Самостоятельно каждая платформа системы может перемещать на себе груз массой до 2,5 тонн и может поднимать грузы, расположенные на минимальной высоте от пола около 25 мм. Отдельные платформы способны объединяться в группу и действовать совместно как единое целое. В этом случае модули отслеживают и синхронизируют свое взаимное положение и перемещение с помощью встроенных видеокамер, а также обмениваясь радиосигналами. Управляет системой оператор с помощью пульта с джойстиками, на экране которого отображается текущее положение всех модулей, а также их взаимная ориентация относительно друг друга. К примеру, можно заставить платформы повернуть груз на месте вокруг вертикальной оси, проходящей через выбранную оператором точку. Для того чтобы выполнить эту команду, все составляющие группу модули автоматически разворачиваются на месте на нужные углы таким образом, чтобы их совместное движение в результате приводило к повороту установленного на них объекта вокруг заданной точки. Благодаря этому можно совершать точные маневры с грузом в ограниченном пространстве. https://www.youtube.com/watch?v=sKYYZj0_y0g На данный момент максимальное возможное число модулей в рое ограничено пятнадцатью из соображений безопасности управления ими, но в будущем количество может быть увеличено. Общая грузоподъемность пятнадцати робоплатформ составляет 37,5 тонн, однако, по словам разработчиков, для большинства работ будет достаточно трех, а управлять перемещением груза может один человек. Старт продаж системы должен начаться в этом году. А вот если груз упакован в контейнеры массой не более 25 килограмм, то не исключено, что работу с таким грузом в недалеком будущем можно будет доверить человекоподобному роботу Apollo, разрабатываемому американской компанией Apptronik. Несмотря на то, что Apollo позиционируется как робот общего назначения, на первое время его основной деятельностью должна стать работа с грузами на складах и в производственных помещениях.