Робота-ската научили скользить по льду
Компания Pliant Energy Systems научила робота-амфибию Velox передвигаться по льду, двигая плавниками, сообщает New Atlas. Ранее разработчики демонстрировали способность робота плавать, а также перемещаться по снегу или твердой поверхности.
Почти всегда при разработке роботов инженеры учитывают среду, для которой они предназначены, и адаптируют их именно для нее. К примеру, на ровной местности обычно применяют колесных роботов, а на пересеченной — шагающих, таких как SpotMini. Но если роботу необходимо работать сразу в нескольких средах с сильно различающимися условиями, инженерам приходится придумывать универсальные и, как правило, более сложные механизмы.
Разработчики из компании Pliant Energy Systems представили в 2017 году робота Velox, способного передвигаться под водой и по поверхностям разных типов. Он имеет вытянутый корпус, на каждой из двух сторон которого расположены по восемь поворотных актуаторов. Каждый актуатор из одного ряда соединен с полимерной полоской в форме плавника. Во время перемещения робот двигает актуаторами таким образом, чтобы плавник изгибался волнообразно по гармоническому закону — похожим образом плавают скаты.
При плавании под водой робот держит плавники параллельно корпусу, а при выходе на поверхность он может наклонить их вниз и ползти по поверхности. Разработчики научили робота передвигаться не только по ровному полу, но и по сложным средам, к примеру, по камням, снегу и льду.
Робот может работать как автономно, так и под управлением оператора, причем не только через провод, но и через беспроводное соединение. Также он способен снимать окружающую среду с помощью камеры, расположенной в передней части корпуса. Пока компания создала лишь прототип робота, но в будущем планирует дорабатывать его. Разработчики считают, что такой робот сможет работать в качестве инструмента для изучения моря или выступать в качестве доставщика товаров во время военных операций, проводимых на побережье.
Ранее израильские инженеры также использовали волнообразные движения для создания универсального робота, способного передвигаться по горизонтальным поверхностям, вертикально между стен, а также в воде. Спустя полтора года разработчики представили значительно уменьшенную версию робота, которая по своему размеру сопоставима со стандартной батарейкой формата AA.
Григорий Копиев
Он плавает со скоростью 2 метра в секунду, а скорость на суше составляет 0,5 метра в секунду
Инженеры разработали беспилотник-амфибию, который может летать, плавать по поверхности воды и ездить по земле. Дрон построен по трикоптерной схеме с тремя соосными парами пропеллеров. Для движения по земле используются три всенаправленных колеса, а для плавания — два водяных винта. Чтобы дрон не утонул, на раме закреплена пенопластовая пластина. Амфибию можно использовать, например, для отбора проб и образцов в разных средах. Доклад, описывающий конструкцию, был представлен в рамках конференции International Conference on Unmanned Aircraft Systems 2023. Вместо нескольких разных роботов для выполнения задач в разных средах иногда проще использовать один универсальный аппарат. Например, для обследования состояния надводных и подводных частей мостов инженеры создали октокоптер, который может летать и плавать, используя для этого одни и те же винты. Также существуют проекты, в которых дроны получают возможность передвигаться по земле с помощью колес или ног. Благодаря этому удается значительно сократить расход энергии, которая очень быстро расходуется во время полета. Инженеры под руководством Димитриса Чайкалиса (Dimitris Chaikalis) из Университета Нью-Йорка совместили в одном дроне возможности передвижения в воздухе, по воде и по земле. Разработанный ими дрон построен по схеме трикоптера. На концах каждого из трех плечей находятся по два соосных трехлопастных пропеллера. Помимо шести воздушных винтов дрон оснащен также двумя водяными. Движение по земле во всех направлениях обеспечивается за счет трех всенаправленных колес. Так как устройство не предназначено для погружения на глубину, для сохранения положительной плавучести в центральной его части расположена пластина из пенопласта. При этом часть рамы дрона с колесами и водяными винтами находится под поплавком и остается погруженной в воду. Для защиты электронных компонентов от воды они помещены в пластиковый герметичный корпус. Управление одиннадцатью актуаторами дрона происходит с помощью двух отдельных полетных контроллеров PixHawk, один из которых отвечает за полет, а второй за езду и плавание. В роли бортового компьютера высокого уровня, отвечающего за навигацию и планирование маршрута, выступает Intel NUC. Заряда аккумулятора емкостью 12 ампер-час хватает на 18 минут полета, максимальная масса которого не превышает десяти килограмм. В испытаниях дрон взлетал с поверхности воды, после нескольких минут полета приземлялся и продолжал движение на колесах. Скорость передвижения по суше составила 0,5 метра в секунду, а по воде — около 2 метров в секунду. Разработчики отмечают и минусы конструкции: пенопласт впитывает воду, его масса увеличивается на 20 процентов в течение 30 минут, проведенных в воде. При этом обратный процесс происходит медленнее — на воздухе потеря 20 процентов дополнительного веса происходит за 100 минут. Этот эффект в будущем будет учтен в системе управления дроном. Другой способ справиться с впитыванием влаги — водоотталкивающее покрытие, однако оно также увеличивает общий вес конструкции. У этого беспилотника, как и у большинства других гибридных дронов, части конструкции, которые используются для передвижения по земле, никак не используются в остальных режимах. Ранее мы писали про дрон-трансформер Morphobot M4, разработчики которого пошли другим путем. Беспилотник может ездить по поверхности как четырехколесный ровер, а в нужный момент трансформируется в полноценный квадрокоптер. При этом обода его колес превращаются в защитные бампера воздушных винтов, расположенных на колесных осях.