Четвероногого робота поставили на колеса

Robotic Systems Lab / YouTube

Швейцарские инженеры разработали алгоритм для управления четвероногими роботами с колесами на концах ног. Применив его на новой модификации робота ANYmal, они показали, что робот под управлением такого алгоритма передвигается по местности с разным рельефом лучше, чем аналогичные разработки. Статья будет представлена на конференции ICRA 2019.

Инженеры применяют в своих роботах различные механизмы передвижения, такие как колеса, гусеничные приводы и ноги. Они отличаются не только конструкцией, но и ходовыми качествами, делающими их оптимальными для тех или иных задач. К примеру, колеса позволяют передвигаться быстро и упрощают алгоритмы управления, а ноги позволяют преодолевать препятствия и передвигаться по сложному рельефу. Существуют даже роботы, в которых применяются оба этих механизма, но почти все из них активно используют только один из механизмов или применяют медленные статические движения.

Марко Хуттер (Marco Hutter) и его коллеги из Швейцарской высшей технической школы Цюриха создали новую модификацию четвероногого робота ANYmal, оснащенную четырьмя ногами с колесами на концах, способную активно использовать два типа движений. Робот ANYmal был ранее разработан в той же организации и использовался этой и другими исследовательскими группами для экспериментов с различными алгоритмами управления. К примеру, недавно его научили ритмично танцевать под музыку. Робот приводится в движение 12 электромоторами, благодаря которым он может двигать каждой ногой в практически любом направлении.


Для своей новой работы инженеры модифицировали ANYmal, прикрепив на конец каждой ноги колесо с электромотором. Но главное достижение работы заключается в алгоритме, позволяющем роботу активно использовать ноги и колеса. Алгоритм основан на распространенном в области шагающих роботов методе поиска точек нулевого момента, при котором робот рассчитывает свои движения таким образом, чтобы сумма всех внешних сил была направлена к поверхности. В данном случае алгоритм постоянно рассчитывает треугольник, ограниченный тремя точками контакта ног с поверхностью, внутри которого может располагаться точка нулевого момента.

Робот может передвигаться на колесах вперед, поворачивать с помощью шагов, а также шагать вперед, если перед ним находится препятствие, на которое необходимо взобраться. Во время движения робот постоянно подстраивает положение каждой ноги таким образом, чтобы минимизировать перемещения центра масс по высоте.

В будущем инженеры планируют продолжать совершенствовать алгоритм. В частности, они намерены научить его применять одновременно ходьбу и перемещение на колесах.

Недавно другая группа европейских инженеров представила робота Centauro, который также имеет четыре ноги с колесами на концах, но кроме этого оснащен двумя руками и умеет поворачивать колеса. В начале сентября инженеры продемонстрировали необычную систему управления этим роботом, позволяющую ему копировать движения человека, опираясь на изображения с камеру.

Григорий Копиев

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.