Двуногого робота Digit научили не путаться под ногами
Инженеры компании Agility Robotics научили двуногого робота Digit отслеживать движения людей и других подвижных объектов и отходить на безопасное расстояние. Это позволяет роботу работать вместе с людьми, не мешая им. Демонстрационный ролик с роботом опубликован на YouTube-канале компании.
Agility Robotics представила первую версию робота Digit в начале 2019 года: он основан на конструкции более раннего двуногого робота Cassie, но отличается от него тем, что имеет торс и руки, что позволяет ему, например, носить коробки в руках. Компания планирует начать продажи роботов для использования на производствах и в других сферах уже в следующем году, но перед этим робота необходимо приспособить для работы с людьми. В ноябре инженеры показали вторую версию Digit с более устойчивой конструкцией, однако робот на тот момент не мог самостоятельно избегать препятствий.
Теперь разработчики научили робота отслеживать препятствия, причем даже динамические, а также двигаться, чтобы избежать столкновения. Во время демонстрации робот отслеживал перемещения инженера рядом и отходил на безопасное расстояние. Кроме того, разработчики продемонстрировали точность системы обнаружения объектов вокруг с помощью троса, который начал двигаться в сторону робота. Несмотря на небольшую толщину троса, робот заметил его и так же отошел на некоторое расстояние.
Кроме того, на ролике можно видеть, что робот справляется и с механическими преградами. Например, если начать отталкивать его руками, робот сможет одновременно поддерживать баланс и отходить назад или в сторону.
От редактора
За ориентирование в пространстве и обнаружение объектов вокруг у Digit отвечает лидар, установленный на месте головы, а также камеры глубины, находящиеся на разных частях торса. По некоторым моментам ролика складывается ощущение, что робот хуже справляется с отслеживанием объектов сбоку. Возможно, это связано с тем, что камеры глубины установлены только в передней и задней части корпуса и не охватывают боковые зоны, а лидары обычно имеют ограничение по минимальной дистанции до объектов.
Помимо совершенствования человекоподобного Digit, инженеры Agility Robotics продолжают работать с его предшественником — двуногим роботом Cassie. Например, летом разработчики продемонстрировали его навыки поддержания баланса: для этого робота поставили на гироролики. А в ноябре инженеры научили робота одновременно поддерживать баланс и чеканить мяч своей «головой».
Григорий Копиев
Гексакоптер оснащен двумя взлетно-посадочными платформами для квадрокоптеров
Инженеры из Сколтеха разработали гибридный гексакоптер MorphoLander, который выступает в роли передвижного аэродрома для дронов меньшего размера. MorphoLander не только летает, но и может ходить по неровной поверхности при помощи четырех ног. В верхней части корпуса расположены две взлетно-посадочные платформы для микродонов. Дрон может пригодиться для инспекции объектов и поиска пострадавших во время стихийных бедствий, говорится в препринте на arXiv.org. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера Дроны отлично подходят для выполнения задач поиска, инспекции и мониторинга, но потребляют много энергии и не могут долго находиться в полете. Одним из способов преодолеть это ограничение стала разработка дронов гибридной конструкции, которые могут не только летать, но и передвигаться по земле, например, с помощью колес или ног. Несмотря на то, что такой подход позволяет продлить время работы за счет менее энергозатратного способа передвижения по поверхности, продолжительность полета гибрида и его эффективность часто снижается из-за дополнительного веса. Инженеры под руководством Дмитрия Тетерюкова (Dzmitry Tsetserukou) из Сколтеха предложили использовать громоздкий дрон в качестве носителя для дронов поменьше. Тогда большой дрон выступает в роли передвижного «улья», который в нужный момент выпускает рой маленьких дронов, способных более эффективно выполнить задачу на большой территории за счет совместной работы. Разработанный прототип под названием MorphoLander представляет собой гексакоптер с четырьмя ногами, каждая из которых имеет три степени свободы. С их помощью дрон может передвигаться по неровной поверхности. Масса гибрида немного больше 10 килограмм. Встроенного аккумулятора хватает на 12 минут полета. Сверху на корпусе закреплены две посадочные платформы диаметром 20 сантиметров, на которые могут садиться микродроны. Чтобы микродронам (инженеры использовали Crazyflie 2.1 массой 27 грамм) было проще садиться на MorphoLander, материнский дрон с помощью алгоритма стабилизации старается удерживать горизонтальное положение платформ, подстраивая высоту ног под неровности поверхности. Посадка микродронов происходит под управлением алгоритма машинного обучения, его обучение с подкреплением проходило в симуляторе на платформе игрового движка Unity, который позволяет имитировать физику, с использованием пакета машинного обучения Unity ML Agents. Обученный алгоритм посадки затем испытали в трех сценариях с участием реальных дронов. В первом два микродрона должны были взлетать с расстояния полутора метров от MorphoLander и затем садиться на его платформы. Среднее значение отклонения от центра платформы в этом сценарии составило всего около 5,5 миллиметра. Во втором сценарии микродроны должны были садиться на материнский дрон, стоящий на неровной поверхности. В этом случае ошибка возросла и составила 25 миллиметров. Третий сценарий имитировал реальное применение: микродроны взлетали с платформ, в то время как MorphoLander отходил от места взлета на некоторое расстояние, после чего микродроны должны были сесть обратно. Среднее значение отклонения от центра 20-сантиметровой платформы составило 35 миллиметров. В будущем инженеры планируют увеличить точность и устойчивость алгоритма управления микродронами за счет контроля тяги отдельных винтов. https://www.youtube.com/watch?v=fV8_Ejy81s8&t=1s Совместная работа помогает роботам справляться с более трудными задачами. К примеру японские инженеры разработали систему из работающих в паре дрона и наземного робота. Они соединены друг с другом тросом, что позволяет наземного дрону взбираться на более крутые подъемы. Для этого дрон закрепляет трос на вершине, после чего наземный робот натягивает его с помощью лебедки и поднимается наверх.