Американские и нидерландские инженеры разработали ноги для дронов, позволяющие им садиться на ветки и хватать предметы. По конструкции они повторяют устройство ног птиц, в том числе их сухожилия, и срабатывают механически от энергии контакта. Статья опубликована в Science Robotics.
В последние несколько лет в области разработки дронов стали появляться работы, в которых инженеры создают их модификации двух типов (иногда они воплощены в одном устройстве): ноги для отдыха на ветке, и захваты для перевозки предметов. Первые потенциально позволяют дрону экономить энергию, продолжая наблюдение с помощью камеры или просто пережидая некоторое время в высокой точке. В этих проектах использовались разные конструкции, но все они были основаны на моторах, которые активно двигали захват.
Уильям Родерик (W. R. T. Roderick) из Стенфордского университета и его коллеги разработали конструкцию для дронов, позволяющую хвататься за предметы механически за счет энергии полета. Она похожа на то, как эту задачу решают птицы. У дрона есть две ноги, состоящие из двух секций и стоп с четырьмя пальцами (три направлены вперед, а один назад). Практически все детали конструкции напечатаны на 3D-принтере из пластика. Через них проходят тросы, которые по функции аналогичны сухожилиям.
Для сгибания пальцев используется два механизма. Сначала при контакте ноги начинают механически сгибаться, поскольку дрон продолжает двигаться вперед, а объект (ветка, камень и тому подобное) остается неподвижным. При этом тросы, которые подобно сухожилиям птиц проходят через сустав между двумя секциями ноги, натягиваются и заставляют пальцы сгибаться вокруг объекта. Одновременно с этим за счет другого троса складывание ног приводит к срабатыванию механизма быстрого высвобождения запасенной энергии пружины. Он дополнительно натягивает трос и увеличивает силу, с которой дрон хватается за объект. Кроме того, после сгибания ноги срабатывает блокировочный механизм в суставе, который фиксирует ее в таком положении.
Инженеры воссоздали и то, как птицы стабилизируют тело после обхватывания ветки ногами. Для этого дрон с помощью акселерометра определяет свой угол наклона и наклоняет «тело» относительно ног так, чтобы найти стабильное положение. Для взлета дрон поворачивается так, чтобы винты были примерно горизонтальны, освобождает блокировочный механизм, натягивает пружины механизма быстрого высвобождения и взлетает.
Авторы показали, что дрон способен схватиться за ветку или другой объект за 30–50 миллисекунд. Также он оказался способен хватать кидаемые ему в лапы предметы за примерно 10 миллисекунд.
Недавно мы рассказывали о дроне с мягким захватом, который может поднимать предметы на лету, не останавливаясь полностью.
Григорий Копиев
Управлять им может один человек
Инженеры из немецкого стартапа FORMIC Transportsysteme разработали полуавтоматическую систему для транспортировки тяжелых крупногабаритных грузов. Ее основной компонент — шестиколесные роботизированные платформы, каждая из которых способна перевозить на себе до 2,5 тонн груза. Несколько робоплатформ могут объединяться в единую группу с грузоподъемностью до 37,5 тонн, автоматически отслеживая и синхронизируя движения между собой, сообщает New Atlas. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера Когда в ограниченном пространстве производственного цеха требуется переместить объект, который имеет большие габариты и массу (крупногабаритный станок или другое тяжелое промышленное оборудование), то в такелажных работах задействуют подкатные роликовые системы перемещения. Они представляют собой отдельные небольшие тележки на роликах с плоской опорой для груза сверху. Несколько тележек подкатываются под груз и каждая принимает часть общей массы на себя. Однако существенным минусом такого подхода остается необходимость вручную контролировать дальнейшее перемещение груза. Инженеры из стартапа FORMIC Transportsysteme, созданного на базе Технологического института Карлсруэ, разработали роботизированный вариант подкатных платформ, с помощью которых можно автоматизировать процесс перемещения массивных крупногабаритных грузов. Каждая платформа представляет собой отдельного самодвижущегося робота на шести колесах — по три с каждой стороны. Благодаря такой конструкции робоплатформа способна двигаться вперед, назад, разворачиваться на месте, а также преодолевать небольшие неровности, встречающиеся на пути. https://www.youtube.com/watch?v=6JOdteRghJg Самостоятельно каждая платформа системы может перемещать на себе груз массой до 2,5 тонн и может поднимать грузы, расположенные на минимальной высоте от пола около 25 мм. Отдельные платформы способны объединяться в группу и действовать совместно как единое целое. В этом случае модули отслеживают и синхронизируют свое взаимное положение и перемещение с помощью встроенных видеокамер, а также обмениваясь радиосигналами. Управляет системой оператор с помощью пульта с джойстиками, на экране которого отображается текущее положение всех модулей, а также их взаимная ориентация относительно друг друга. К примеру, можно заставить платформы повернуть груз на месте вокруг вертикальной оси, проходящей через выбранную оператором точку. Для того чтобы выполнить эту команду, все составляющие группу модули автоматически разворачиваются на месте на нужные углы таким образом, чтобы их совместное движение в результате приводило к повороту установленного на них объекта вокруг заданной точки. Благодаря этому можно совершать точные маневры с грузом в ограниченном пространстве. https://www.youtube.com/watch?v=sKYYZj0_y0g На данный момент максимальное возможное число модулей в рое ограничено пятнадцатью из соображений безопасности управления ими, но в будущем количество может быть увеличено. Общая грузоподъемность пятнадцати робоплатформ составляет 37,5 тонн, однако, по словам разработчиков, для большинства работ будет достаточно трех, а управлять перемещением груза может один человек. Старт продаж системы должен начаться в этом году. А вот если груз упакован в контейнеры массой не более 25 килограмм, то не исключено, что работу с таким грузом в недалеком будущем можно будет доверить человекоподобному роботу Apollo, разрабатываемому американской компанией Apptronik. Несмотря на то, что Apollo позиционируется как робот общего назначения, на первое время его основной деятельностью должна стать работа с грузами на складах и в производственных помещениях.