Четвероногий робот устоял на двух ногах
Американские инженеры продемонстрировали навыки четвероногого робота ALPHRED2 с необычной конструкцией. Его ноги могут выгибаться в обе стороны, а также поворачиваться относительно друг друга, что позволяет, например, использовать три ноги для передвижения, а одну для толкания двери, или две ноги для того, чтобы стоять на месте, а еще две для перемещения небольших предметов, рассказывает IEEE Spectrum.
Большинство четвероногих роботов имеют похожую конструкцию: их ноги состоят из двух сегментов, а кроме того, часто крепление ноги к корпусу может поворачиваться. При этом ноги часто могут выгибаться лишь в одну сторону, что сильно ограничивает возможности робота. Кроме того, ноги обычно адаптированы для того, чтобы быть согнутыми в одну определенную сторону. Например, такая конструкция используется в роботах американском Spot и китайском AlienGo.
Инженеры из Калифорнийского университета в Беркли представили четвероногого робота ALPHRED2 с необычной для таких роботов конструкцией. Он имеет четыре одинаковые ноги, закрепленные на вертикальных моторизированных петлях. Каждая нога имеет по три сегмента, а на конце каждой ноги установлены небольшие раскладные секции. На двух ногах таких секций две, а на еще двух по одной. Они могут синхронно поворачиваться и позволяют роботу вставать на две ноги, благодаря этому он не падает на бок.
В качестве основных актуаторов в каждой ноге используется электромотор с водяным охлаждением. Это позволяет ему развивать пиковый крутящий момент 32 ньютон-метра и постоянный на уровне 21 ньютон-метра. Инженеры показали мощность актуаторов на примере деревянной доски, которую робот пробил одной ногой, стоя на трех других.
Робот может двигаться по ровной поверхности на четырех ногах со скоростью до полутора метров в секунду. Кроме того, разработчики показали, что робот может использовать и более необычные способы передвижения. Например, они закрепили на его корпусе колеса и продемонстрировали, как робот едет вперед, отталкиваясь всеми ногами от пола.
Ранее инженеры уже показывали других четвероногих роботов, передвигающихся необычным способом. Например, швейцарские разработчики создали четвероногого робота Skaterbot и научили его ездить на коньках по льду, сохраняя равновесие.
Григорий Копиев
Пока лишь со скоростью 1,6 миллиметра в секунду
Американские инженеры разработали робота, способного автономно передвигаться в толще сыпучего материала, проталкивая себя вперед с помощью двух конечностей, напоминающих плавники. В испытаниях робот продемонстрировал способность передвигаться в песке на глубине около 127 миллиметров со скоростью до 1,6 миллиметра в секунду. Статья опубликована в журнале Advanced Intelligent Systems. Сыпучие материалы, такие как песок, мягкие почвы, снег или лунный реголит, представляют собой довольно сложную среду для передвижения. Объекты, движущиеся в их толще, испытывают высокое сопротивление, возрастающее с глубиной погружения. Кроме того, сыпучая среда ограничивает возможности зондирования и обнаружения препятствий. Тем не менее инженеры пытаются создать роботов, способных передвигаться в таких условиях. Например, американские разработчики представили прототип робочервя, способного двигаться в толще песка. Для снижения сопротивления он выдувает перед собой воздух, и одновременно разматывает мягкую оболочку своей передней части, выталкивая ее вперед, в то время как остальное тело остается неподвижным. Это позволяет значительно снизить сопротивление движению. Однако для его работы требуется воздух, который приходится подводить с поверхности. Создать робота, который смог бы передвигаться в песке автономно, решили инженеры под руководством Ника Гравиша (Nick Gravish) из Калифорнийского университета в Сан-Диего. Разработанный ими робот перемещается, проталкивая себя вперед через толщу сыпучей среды с помощью двух гибких конечностей, напоминающих плавники морской черепахи. Конечности состоят из пяти звеньев. Каждое звено способно вращаться относительно предыдущего, но углы их отклонений ограничиваются с помощью фиксаторов. В движение оба плавника приводятся через червячную трансмиссию с помощью единственного электромотора. При этом трансмиссия воздействует только на первые ближайшие к корпусу звенья. Благодаря фиксаторам, ограничивающим углы поворотов звеньев, при движении вперед конечности изгибаются, испытывая меньшее сопротивление среды, а при движении назад наоборот, распрямляются, позволяя роботу отталкиваться от песка. На концах конечностей разработчики поместили сенсоры, с помощью которых робот может обнаруживать расположенные сверху объекты. Корпус робота длиной около 26 сантиметров имеет прямоугольное сечение и утолщение в передней части, которое позволяет снизить сопротивление песка при движении. Нос робота заострен и имеет наклонную поверхность сверху, которая необходима для компенсации подъемной силы, возникающей при движении в песке. С этой же целью по бокам после проведенных тестов пришлось разместить два дополнительных наклонных неподвижных плавника, так как робот имел тенденцию задирать нос при движении под действием выталкивающей силы. Чтобы избежать попадания песчинок в механизм, конечности поместили в чехлы из нейлоновой ткани. Разработчики протестировали робота, погруженного на глубину 127 миллиметров в песок, сначала в небольшом искусственном резервуаре, а после в естественных условиях в песке на пляже. В сухом песке робот смог развить скорость 1,6 миллиметра в секунду. В более влажном песке на пляже робот двигался медленнее, со скоростью около 0,57 миллиметра в секунду. В будущем инженеры планируют увеличить скорость передвижения робота, а также научить его самостоятельно погружаться в песок. Ранее мы рассказывали об исследовании, в котором физики выяснили, что происходит со структурой песка при передвижении по нему с помощью прыжков. Они обнаружили, что при правильно подобранном времени задержки между приземлениями и новым толчком, можно увеличить высоту прыжка на 20 процентов и даже больше.