Разработан алгоритм управления полетом «Железного человека»

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