Тараканы научили роботов преодолевать препятствия
Инженеры научили роботаракана преодолевать ямы и возвышенности, сравнимые с его длиной, подсмотрев технику преодоления таких препятствий у живых тараканов. Разработчики оснастили робота «хвостом», который помогает ему приподнимать переднюю часть корпуса при приближении к препятствию, сообщается в двух работах, опубликованных в журнале Bioinspiration & Biomimetics. Одна из них посвящена преодолению ям, а вторая преодолению возвышенностей.
Нередко инженеры при разработке роботов берут за основу конструкцию и некоторые особенности живых существ. Например, сразу несколько групп инженеров занимается разработкой роботараканов. Разработчики из Калифорнийского университета в Беркли научили своих роботараканов очень быстро бегать, протискиваться сквозь щели и переворачиваться.
Инженеры под руководством Чэнь Ли (Chen Li) из Университета Джонса Хопкинса решили проблему преодоления препятствий роботараканами, пронаблюдав за тем, как с этой проблемой справляются настоящие тараканы. Для этого они построили испытательный стенд с двумя типами препятствий: ямой длиной от 0,2 до 1 длины тела робота или таракана, и возвышающееся препятствие с высотой от 1 до 4 расстояний от поверхности до тела таракана. Также они собрали роботаракана с шестью ногами, приводимыми в действие электромоторами.
Исследователи провели множество экспериментов, обнаружили некоторые закономерности и создали модель, предсказывающую вероятность преодоления препятствия в зависимости от нескольких факторов. Они выяснили, что вероятность преодоления препятствия зависит от скорости таракана перед препятствием, наклона его тела и угловой скорости вращения при отклонении тела вверх.
Для того, чтобы роботаракан тоже мог приподниматься перед препятствием инженеры добавили ему «хвост» с грузом. Незадолго до препятствия робот двигает «хвостом» назад. Поскольку на конце рычага закреплен груз, он тянет роботаракана назад из-за чего робот продолжает бежать вперед, но приподнимается. Это помогает ему преодолеть препятствие на несколько десятков процентов большего размера.
В 2016 году инженеры из Калифорнийского университета тоже научили роботараканов преодолевать высокие препятствия, но совсем другим способом. Они оборудовали роботараканов магнитной сцепкой и лебедкой и научили их кооперироваться. Один таракан помогает другому залезть на препятствие, а затем залезший с помощью лебедки помогает забраться оставшемуся снизу.
Григорий Копиев
Каждая из ног способна удерживать вес в 2,5 раза больше веса всего робота
Швейцарские инженеры разработали четвероного робота Magnecko с магнитными ступнями. Он способен ходить по стенам и потолку из ферромагнитных материалов, сообщает издание New Atlas. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера Промышленные инженерные сооружения требуют регулярных инспекций технического состояния. Однако интересующие объекты зачастую располагаются в труднодостижимых для человека местах. В этом случае на помощь приходят роботы. На сегодняшний день существует множество решений для удаленного мониторинга, которые можно применять без непосредственного присутствия людей вблизи. Как правило для этих целей предполагается использовать ходячих или колесных роботов, в случае если объекты расположены вблизи поверхности, либо дроны — для работ на высоте. Они, например, запросто справляются с осмотром мостов, сотовых вышек и судов. Однако многие методы неразрушающего контроля, такие, например, как акустико-эмиссионный метод, требуют непосредственной близости инспектирующего устройства к объекту, а это не всегда достижимо в ограниченном пространстве или на лету. Инженеры из Швейцарской высшей технической школы Цюриха разработали ходячего робота Magnecko, который способен передвигаться по вертикальным и горизонтальным ферромагнитным поверхностям, надежно закрепляясь на них с помощью магнитов в ступнях. Внешне робот напоминает паука или краба. Каждая из четырех его ног имеет на конце небольшие магниты которые могут многократно намагничиваться и размагничиваться за доли секунды, при этом для поддержания намагниченного состояния электричество не требуется. В намагниченном состоянии каждая из ног способна удерживать вес в 2,5 раза превосходящий вес всего робота, поэтому Magnecko запросто может держаться на стене или потолке длительное время для изучения технического состояния инспектируемого объекта. Подпружиненные резиновые накладки на ногах помогают роботу поддерживать сцепление в процессе движения. Похожий принцип удержания на ферромагнитной поверхности применялся в роботе, разработанном корейскими инженерами, о котором мы рассказывали ранее. В текущей версии направлением движения Magnecko приходится управлять с помощью беспроводного пульта, однако переходы с горизонтальной на вертикальную поверхность и обратно робот выполняет самостоятельно. В будущем инженеры планируют добавить роботу больше автономности: он будет самостоятельно планировать маршрут и обходить препятствия. В случае если вертикальная поверхность не магнитная, то для взбирания по ней можно использовать когти. Такого робота создали австралийские инженеры, которые проанализировали движения двух видов ящериц и использовали полученные данные для настройки конфигурации ног и походки робота.