Американцы победили японцев в первой дуэли боевых человекоподобных роботов
Первая в истории дуэль пилотируемых боевых человекоподобных роботов завершилась победой американцев. БЧР Eagle Prime повредил правую руку японского робота Kuratas. За дуэлью БЧР можно было наблюдать в трансляции на Twitch и YouTube.
Пилотируемые человекоподобные роботы (также боевые человекоподобные роботы, БЧР) — популярное оружие в научно-фантастических фильмах, играх и аниме (с кратким обзором известных фантастических БЧР можно ознакомиться в материале N+1 «Железная поступь прогресса»). Единичные экземпляры реально существующих пилотируемых БЧР построены для развлекательных целей и вплоть до недавнего времени не использовались для сражений друг с другом.
В 2015 году создатели американского робота MegaBot Mk.II вызвали на дуэль японскую компанию Suidobashi Heavy Industry, которая построила робота Kuratas. Спустя несколько дней японцы приняли вызов и заявили, что обязательной частью дуэли должна быть рукопашная. После этого MegaBots привлекла при помощи краудфандинга 550 тысяч долларов и на собранные деньги построила БЧР MegaBot Mk.III, который позже получил название Eagle Prime. Японцы также модифицировали свой Kuratas, добавив ему усиленную руку для рукопашной и увеличив колесную базу для большей устойчивости.
Изначально планировалось, что первая битва БЧР состоится в августе 2017 года, однако позднее организаторы не смогли уложиться в заявленные сроки и дуэль прошла почти на два месяца позже изначально заявленных сроков. Дуэль проходила в Японии и состояла из двух частей, в которых приняло участие два американских робота и один японский. Для победы в каждом раунде нужно было, чтобы один из БЧР упал, отключился, или сдался сам пилот.
Сначала Kuratas сражался со старой версией американского БЧР Iron Glory, а затем с MegaBot Mk.III Eagle Prime, который строился специально с учетом участия в рукопашной схватке. В первой дуэли японский робот победил за считанные секунды, на полном ходу ударив Iron Glory — американский робот успел сделать только один выстрел (снаряд развалился в воздухе) и опрокинулся на спину. В этом раунде победили японцы.
Затем Kuratas сражался два раунда уже против MegaBot Mk.III Eagle Prime. В первом раунде японский робот сначала спрятался от выстрелов из пушки за бочками, а затем попытался отвлечь противника с помощью дрона с дымовой шашкой и снова поехал по прямой в атаку. Однако в этот раз американская команда успела среагировать и обрушила стену из старых автомобилей. Можно предположить, что благодаря этому Kuratas не смог набрать большую скорость и эффективно ударить противника. После этого роботы сцепились в рукопашной схватке и американцы несколько раз выстрелили в среднюю часть японского робота вплотную и ударили несколько раз пушкой в корпус. Kuratas отключился, что засчитали как поражение в первом раунде.
Во втором раунде Megabots поменяли пушку на цепную пилу и поехали в рукопашную. Японский БЧР открыл непрерывную стрельбу из пулемета, но американцы использовали стальную ферму в качестве щита, подъехали ближе и схватили Kuratas гидравлической клешней за левую усиленную руку. После этого Eagle Prime использовал цепную пилу и почти отпилил правую руку японского робота, на которой установлен пулемет. В этом раунде Kuratas также проиграл и американцы официально стали победителями в первой дуэли БЧР.
Стоит отметить, что сражение не транслировалось в прямом эфире — по словам организаторов, для устранения поломок и замены оружия требовалось длительное время. Например, между двумя раундами сражения MegaBot Mk.III Eagle Prime и Kuratas прошел целый день.
Кроме MegaBots и Suidobashi Heavy Industry существуют и другие компании, занимающиеся разработкой пилотируемых роботов. Например, свой прототип под названием Method построила корейская компания Korea Future Technology. Корейский пилотируемый робот создается как реально действующее устройство, однако на данный момент Korea Future Technology не сообщает о каких-то конкретных задачах — вместо этого разработчики намерены окончательно завершить постройку и отладку робота, а потом уже решить, для чего он может быть использован в реальной жизни.
Также весной 2017 года стало известно, что китайская компания Greatmetal построила прототип пилотируемого боевого робота Monkey King, который может ходить на четырех конечностях для лучшей устойчивости, а также умеет вставать в полный рост на ноги. В вертикальной стойке робот может взять в руки жезл, закрепленный на спине, и, судя по всему, использовать его в качестве оружия. Представители Megabots заявили, что рассматривают Monkey King в качестве потенциального соперника в сражениях БЧР.
Его можно сдавливать и растягивать во время работы
Инженеры разработали полностью мягкий бесколлекторный электродвигатель. Его статор, ротор и даже магниты сделаны из силикона. В качестве обмотки используются трубки, заполненные жидким сплавом галлия и индия. Для демонстрации возможности практического применения электромотор применили в конструкциях воздушных и водяных насосов, а также для приведения в движение тележки на колесах. Статья с описанием двигателя опубликована в журнале Soft Robotics. Роботов, состоящих полностью из мягких материалов, обычно разрабатывают для использования в областях, где требуется деликатное взаимодействие с окружающими объектами, в том числе для наблюдений за хрупкими морскими животными в их естественной среде обитания или в медицине при взаимодействии с человеком. Несмотря на то, что разработка подобных роботов ведется уже довольно давно, до сих пор одной из главных проблем остается выбор подходящего актуатора для них. Обычно применяемые в таких случаях пневматика и гидравлика не всегда подходят. Например, они не могут полноценно заменить электродвигатели для создания эффективного быстрого вращательного движения, а также требуют внешних или бортовых насосов для создания давления. https://www.youtube.com/watch?v=o-Lgy0rkvFM Этот пробел в компонентной базе решили устранить инженеры под руководством И Чэнь Мазумдар (Yi Chen Mazumdar) из Технологического института Джорджии. Они разработали четырехполюсный трехфазный синхронный бесколлекторный электродвигатель, состоящий полностью из мягких материалов. Внешний диаметр двигателя составляет 80 миллиметров, высота 40 миллиметров, а диаметр ротора 10 миллиметров. Статор изготавливается из мягкого легко деформируемого силикона. На нем расположены шесть катушек, в качестве обмоток на которых вместо медных проводов используются мягкие силиконовые трубки с внутренним диаметром 1,3 миллиметра. Они заполнены жидким при комнатной температуре проводящим сплавом галлия и индия. На роторе расположены четыре мягких постоянных магнита, образующие вместе цилиндр. Они также изготовлены из силикона с добавлением намагниченных частиц неодима железа и бора. Магниты вставлены в оболочку из термопластичного полиуретана, внутренняя часть которой покрыта полиэтиленом и графитовой смазкой для снижения силы трения между соприкасающимися подвижными поверхностями. На внешней стороне полиуретановой оболочки расположены мягкие магнитные сенсоры, необходимые для контроля скорости и положения вращающегося ротора с постоянными магнитами. Сенсоры представляют собой магнитные контакты, выполненные в виде гибких проводящих пластин с нанесенным на них слоем из силикона с добавлением углерода для проводимости и микрочастиц самария-кобальта для придания магнитных свойств. Во время вращения пластины сенсоров поочередно отклоняются или притягиваются магнитным полем четырех постоянных магнитов сердечника, размыкая и замыкая контакты. Без нагрузки двигатель может развивать до 4000 оборотов в минуту и выдает крутящий момент до 3 миллиньютона на метр. Максимальная мощность, развиваемая двигателем, составляет 240 милливатт при 2000 оборотах в минуту и моменте силы 1,25 миллиньютона на метр. Вертикальное сжатие на 37,5 процента и радиальное растяжение на 25 процентов практически не влияют на скорость вращения и эффективность мотора. Однако радиальное сжатие более чем на 13 процентов приводит к остановке двигателя из-за возросших сил трения. Кроме этого, сжатие электромагнитных катушек вызывает изменение их сопротивления, которое может быть отслежено по изменению тока и использовано как способ управления состоянием двигателя. Например, нажатие на отдельные катушки можно использовать для выключения или изменения скорости вращения, что и реализовали авторы работы. Для демонстрации возможностей мотора инженеры построили воздушный насос с мягким корпусом, мягкий водяной насос, а также испытали тягу электромотора под водой, прикрепив к ротору мягкий водяной винт. В последнем случае двигатель был установлен на салазки для снижения силы трения, в результате чего он развил скорость 4,4 сантиметра в секунду под действием тяги винта. Также разработчики продемонстрировали что мягкий электромотор может использоваться в конструкциях с жесткими элементами, в тех же задачах что и традиционные электромоторы. Например, мягкий электромотор привел в движение тележку на колесах с помощью приводного ремня и системы из шестерней, а также был использован в качестве двигателя в приводе водяного и воздушного насосов. Ранее мы рассказывали о квадрокоптере SoBAR с мягкой надувной рамой, которая может поглощать энергию удара при столкновении дрона с препятствиями. Благодаря низкой скорости отскока дрон может быстро контроль над полетом после столкновения.