DJI запатентовала колесного робота со стабилизированной камерой
Компания DJI запатентовала радиоуправляемого робота со стабилизированным подвесом для камеры. Центральная часть соединена с колесами, которые могут поворачиваться на произвольный угол, а также гасят вибрации и выравнивают центральную часть относительно земли с помощью активных и пассивных амортизирующих элементов. На патент обратил внимание сайт DroneDJ.
Поскольку при съемке с рук или с дрона камера неизбежно подвергается вибрациям и поворотам, в современных устройствах, как правило, применяется стабилизация разных типов. Например, многие смартфоны и камеры оснащены программной, а также оптической стабилизации, при которой линзы в объективе или фотоматрица сдвигаются в противоположную движению сторону. Однако даже эти методы зачастую дают заметные искажения изображения, поэтому вместе с ними или вместо них применяют механическую стабилизацию, при которой все устройство стабилизируется с помощью системы из нескольких сегментов с моторами. Она отслеживает ускорения и повороты устройства, и компенсирует их, создавая с помощью моторов противоположные движения.
DJI применяет подобные трехосевые стабилизаторы на многих своих устройствах, в том числе дронах, а теперь, судя по полученному 10 декабря патенту, рассматривает возможность применить ее и в наземном роботе. В патенте описывается два варианта четырехколесного робота с двойной системой стабилизации камеры. Во-первых, в нем установлен классический трехосевой подвес, на который устанавливается камера. Во-вторых, подвес установлен на центральную платформу, положение которой тоже стабилизируется с помощью амортизаторов и моторов.
Модули с колесами могут располагаться вертикально, и тогда они способны поворачиваться на любой угол, а могут быть расположены горизонтально. Примечательно, что на рисунках в патенте можно видеть, что на колесах написано слово Robomasters. У компании уже есть один колесный робот под названием Robomaster S1, поэтому, потенциально, в патенте может быть описано устройство, которое DJI планирует сделать серийным.
Похожего четырехколесного робота со стабилизатором для камеры выпускает компания Freefly. В этом устройстве тоже используется отдельный подвес для камеры и амортизирующие элементы подвески, однако колеса закреплены классическим способом без возможности поворота на любой угол.
Григорий Копиев
И реагировать на них движениями
Американские инженеры связали на автоматическом станке свитеры для роботов, которые помогают ощущать прикосновения с помощью вшитых датчиков нажима. Свитеры пригодятся, чтобы управлять движениями роботов на производстве. Работа доступна на arXiv.org. Для работы на производстве с людьми, роботам нужно быть очень осторожными, чтобы случайно не травмировать человека. Есть разные способы сделать роботов безопасными, например прикреплять к ним мягкие подушки. Другая идея — научить роботов быстро определять контакт и отодвигаться от человека. В отличие от людей, у роботов нет кожи, но для них можно сделать другую систему для распознавания ощущений из жестких или эластичных материалов, или даже одежду из текстиля, если встроить в нее датчики прикосновений. Одежду можно быстро изготавливать на ткацком станке в промышленных масштабах, и надевать на роботов разных форм и размеров. Группа инженеров из Университета Карнеги под руководством Джеймса МакКанна (James McCann) и Ян Вэньчжэня (Yuan Wenzhen) создала свитеры для роботов, которые могут надежно определять прикосновения. По словам авторов, обычно у текстильных сенсоров есть проблема: они быстро деформируются и перестают надежно работать. Исследователи попробовали с этим справиться, связав свитеры из трех слоев пряжи. Верхний и нижний слой сделаны из обычного нейлона, на котором чередуются широкие и узкие полосы. Широкие полосы сотканы из полиэстеровой металлизированной пряжи, которая хорошо проводит электричество, а узкие полосы изолятора сделаны из акрила. Средний слой — это сетка из района (искусственного шелка). Чем она тоньше, тем выше чувствительность свитера к легким прикосновениям, и наоборот — плотный средний слой подходит для сильных нажатий. Слои ткани с помощью пуговиц с проводами соединяются с устройством для считывания сопротивления, и вместе с ним превращаются в электронную схему. Когда кто-то дотрагивается до свитера, верхний и нижний слои ткани соприкасаются через отверстия в районовой сетке, и сопротивление в системе уменьшается. По сопротивлению можно определить силу нажатия. Инженеры протестировали, насколько надежно устройство определяет силу и место контакта со свитером. Первая серия экспериментов проверяла, как эффективность сенсоров меняется со временем. Эксперименты включали 42 секунды контакта с сенсорами по 20-30 раз на протяжении 4 дней. Авторы не приводят точные цифры результатов, но утверждают что сенсоры показывали стабильные результаты по определению места контакта все 4 дня, с небольшими погрешностями в конце эксперимента. Также исследователи протестировали точность сенсоров на плоской и изогнутой поверхности. На плоской поверхности по сопротивлению датчиков можно было точно определить силу нажатия. На изогнутой поверхности корреляция между сопротивлением и силой нажатия сохранилась, но выросло ее стандартное отклонение. Таким образом, сложность поверхности негативно повлияла на точность определения нажатия. Наконец, инженеры проверили эффективность чувствительных свитеров на роботах. Они надели свитер на робота Kuri, который должен был повернуть голову в ответ на прикосновение. В будущем технологию RobotSweater можно использовать, чтобы обучать роботов: например, похлопать по плечу в качестве похвалы. Пока инженеры показали, как свитеры могут пригодиться на производстве: например, промышленный робот в свитере останавливается и меняет направление движения в ответ на прикосновения. https://www.youtube.com/watch?v=YGUV1dHuCRc Прикосновения может определять не только одежда для роботов, но и искусственная кожа, которую разработала группа ученых из Стэнфордского университета. Пока кожу испытали на крысах, но авторы планируют в будущем встроить ее в человеческие протезы, чтобы улучшить их чувствительность.