Xiaomi представила робопса с открытым исходным кодом
Китайская компания Xiaomi показала своего первого коммерческого четвероногого робота CyberDog. Он понимает голосовые команды, умеет делать сальто назад, и у него открытый исходный код.
Первые проекты четвероногих и других ходячих роботов стали появляться еще в конце 20 века. Но популярность они приобрели в нулевых, когда ими заинтересовались американские военные. Военные думали, что робособаки смогут переносить оборудование и боеприпасы по сложному рельефу — например, в горах. Так появился робот BigDog. Хотя военным он так и не пригодился, потом на его основе компания Boston Dynamics создала коммерческих робопсов Spot и SpotMini.
Xiaomi показала своего первого коммерческого четвероногого робота CyberDog 10 августа. Внешне CyberDog похож на Spot, при этом стоит всего 1,5 тысячи долларов. Цена робопса Boston Dynamics — 75 тысяч долларов.
CyberDog оснащен сервоприводами, которые позволяют ему бегать трусцой со скоростью 11,5 километров в час. Не сталкиваться с препятствиями ему помогают тактильные и ультразвуковые датчики, модули GPS, широкоугольные камеры и машинное зрение.
Робот понимает голосовые команды хозяина и способен распознавать человеческие лица и положения тела. Благодаря этому он может следовать за человеком. Еще CyberDog умеет давать лапу и делать сальто назад. «Мозгом» ему служит модуль Jetson Xavier NX, а управлять им можно с помощью приложения. Все данные с датчиков он хранит на накопителе SSD объемом 128 гигабайтов.
У робота Xiaomi открытый исходный код — изменять и дорабатывать его сможет любой разработчик. А три порта Type-C и один HDMI позволяют подключать к нему дополнительное оборудование. Например, панорамную камеру или лидар.
CyberDog — не первый китайский четвероногий робот. Ранее мы писали про компанию Unitree Robotics, которая разработала робопсов AlienGo и Laikago.
Василиса Чернявцева
Его система управления автоматически находит оптимальные точки в воздушных потоках
Инженеры разработали алгоритм управления для беспилотников самолетного типа, который позволяет парить на восходящих воздушных потоках, расходуя в 150 раз меньше энергии, чем при активном полете с работающим двигателем. Алгоритм отслеживает и подстраивается под непрерывно изменяющиеся воздушные потоки, сохраняя высоту. Препринт доступен на arXiv.org. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера Беспилотники самолетного типа более энергоэффективны, чем мультикоптеры. Благодаря крыльям они способны преодолевать большие дистанции и могут гораздо дольше находиться в воздухе. Причем эти параметры могут быть увеличены за счет парения — планирующего полета, в котором аппарат использует восходящие воздушные потоки для удержания в воздухе без использования тяги двигателей, аналогично тому, как это делают некоторые птицы. Группа инженеров под руководством Гвидо де Круна (Guido de Croon) из Делфтского технического университета разработала систему управления, которая позволяет беспилотникам самолетного типа без какой-либо предварительной информации о поле ветра самостоятельно находить оптимальные точки в восходящих воздушных потоках и использовать их для длительного парения с минимальным расходом энергии. В системе управления вместо обычного ПИД-регулятора используется метод инкрементальной нелинейной динамической инверсии, контролирующий угловое ускорение, подстраивая его под желаемые значения. Система управления может без изменения настроек работать и в режиме парения, и при полете с включенным двигателем во время поиска новых оптимальных точек в воздушных потоках или для компенсации резких порывов ветра. Для поиска оптимальных точек в поле ветра, в которых скорость снижения полностью компенсируется восходящим потоком воздуха, применяется алгоритм имитации отжига. Он случайно выбирает направления в пространстве пытаясь найти такую точку, в которой беспилотник может устойчиво лететь с минимально возможной тягой двигателя. Для тестов инженеры построили 3D-печатный прототип на основе модели радиоуправляемого самолета Eclipson model C. Он имеет размах крыла 1100 миллиметров и массу 716 грамм вместе с аккумуляторной батареей. В качестве полетного контроллера применяется Pixhawk 4. Помимо установленного под крылом и откалиброванного в аэродинамической трубе сенсора скорости, беспилотник имеет GPS-модуль для отслеживания положения во время полетов на открытом воздухе. В помещении применяется оптическая система Optitrack. Испытания проводились в аэродинамической трубе, возле которой установили наклонную рампу, для создания восходящего воздушного потока. Прототип запускали в воздушном потоке сначала на ручном управлении, после чего включали автопилот. Разработчики провели эксперименты двух типов. В первом они постепенно изменяли скорость воздушного потока от 8,5 до 9,8 метров в секунду при фиксированном угле наклона рампы. Во втором эксперименте скорость воздушного потока оставалась неизменной, зато менялся угол установки подиума. В обоих случаях алгоритм системы управления быстро находил в поле ветра точки, в которых мог поддерживать планирующий полет в течение более чем 25 минут, лишь изредка задействуя тягу двигателя в среднем лишь на 0,25 процента от максимальной, хотя при таких значениях воздушного потока для поддержания обычного полета требуется около 38 процентов. При изменении поля ветра из-за изменившегося угла наклона рампы или скорости воздушного потока алгоритм успешно находил и удерживал новое положение равновесия. В будущем инженеры планируют провести испытания на открытом воздухе. https://www.youtube.com/watch?v=b_YLoinHepo Американские инженеры и планетологи предложили использовать планер, способный длительное время держаться в воздухе за счет восходящих потоков и термиков, для изучения каньонов Марса. Предполагается, что такие аппараты с надувными разворачиваемыми крыльями могут стартовать с аэростата или дирижабля и затем планировать в атмосфере Марса от 20 минут до суток.