Модульного робота научили пользоваться подручными средствами

Американские инженеры научили модульного робота SMORES-EP использовать подручные материалы для выполнения задач. К примеру, он может собрать мост для преодоления широкого препятствия или поднести пандус к высокой стене и заехать по нему наверх, рассказывают авторы статьи, представленной на конференции ICRA 2018.

Обновлено: в октябре 2018 года статья опубликована в журнале Science Robotics.

Разработчики роботов нередко стремятся сделать их как можно более универсальными и обычно для этого стараются заложить в конструкцию, например, максимальную проходимость. Но есть и другой подход, более похожий на то, как действуют люди — для решения задачи можно использовать дополнительные материалы и инструменты.

Группа инженеров под руководством Марка Йима (Mark Yim) из Пенсильванского университета создала робота, который может использовать дополнительные объекты для выполнения сложных задач. За основу они взяли свою предыдущую разработку — робота SMORES-EP, состоящего из отдельных кубических модулей размером около восьми сантиметров. Каждый модуль может передвигаться независимо за счет собственных моторов, а также может объединяться с другими через магнитные захваты. Эти захваты состоят из постоянных магнитов, выдвигаемых с помощью соленоида, за счет чего энергия тратится только на выдвигание или втягивание магнитов и не тратится, когда два робомодуля соединены между собой.

Инженеры также разработали новый модуль, который приводится в движение и крепится к другим роботам таким же образом, но оборудован двумя камерами, закрепленными на 40-сантиметровой трубке. Кроме того, они создали два типа универсальных блоков — куб и пандус. Они также оснащены магнитными креплениями, поэтому робот может собирать их в большие конструкции.

Авторы показали, что робот может самостоятельно выполнять сложные задачи и планировать использование подручных средств. К примеру, во время одного из экспериментов его задача заключалась в том, чтобы найти в комнате шкаф с визуальным маркером, а затем исследовать два его нижних ящика. Проблема задания заключается в том, что второй ящик находится слишком высоко, чтобы открыть его своими силами. Робот самостоятельно открыл первый ящик с помощью магнитов, а затем проанализировал обстановку и понял, что единственный способ открыть второй ящик — забраться на первый. После этого он самостоятельно поднес к нему заезд из нескольких модулей, заехал по нему и открыл второй ящик.

Другая группа американских ученых создала роботов, помогающих друг другу преодолевать высокие для них препятствия — сначала один из них помогает другому взобраться наверх, а затем забравшийся подтягивает к себе оставшегося снизу робота.

Григорий Копиев