Мягкий винт и отскок позволили дрону не упасть после столкновения
Инженеры из Японии, Вьетнама и США разработали мягкий пропеллер для дронов, позволяющий им оставаться в воздухе даже после столкновений с другими предметами. Они также научили дрон отскакивать от препятствия, чтобы стабилизировать полет на безопасной дистанции от него. Статья опубликована в IEEE Transactions on Robotics.
Дроны-мультикоптеры держатся в воздухе за счет быстро вращающихся винтов. Это дает им большую подъемную силу, но представляет опасность как для самого дрона, так и для окружающих людей. Во-первых, при столкновении винта с препятствием полет дестабилизируется и дрон может упасть на землю. Этого можно избежать с помощью датчиков препятствий или механической защиты вокруг пропеллеров. Но оба способа увеличивают массу дрона, а датчики делают его дороже. Во-вторых, быстро вращающиеся винты могут травмировать человека при столкновении. Против этого, помимо датчиков и механической защиты, предлагают использовать и другие приспособления, например, дополнительный контур вокруг пропеллера, успевающий остановить винт до того, как он столкнулся с кожей.
Ван Ан Хо (Van Anh Ho) из Японского национального института передовых промышленных наук и технологий и его коллеги разработали для дронов гибкий винт, позволяющий снизить последствия от столкновения с препятствиями, не используя дополнительные приспособления. Инженеры вдохновились строением крыла стрекозы. В его середине есть узелок (nodus), состоящий из эластичного белка резилина. Этот узелок выполняет роль петли, позволяющей крылу при ударе складываться, а также частично поглощает удар.
Винт, разработанный инженерами, состоит из комбинации жестких и мягких частей. Основу винта составляет жесткий фрагмент, на края которого есть вставка их эластомера. Она поглощает удар и смягчает воздействие на остальные части винта. А между валом и основой винта находится искусственный аналог узелка стрекоз. Он тоже выполнен из эластомера и может изгибаться. Кроме того, через него проходят «сухожилия», укрепляющие конструкцию.
Помимо винта инженеры разработали алгоритм, помогающий дрону справляться со столкновениями. После того как столкновение произошло, дрон начинает выравнивать положение не сразу же, а отскакивает от препятствия, чтобы начать стабилизацию на безопасном расстоянии от него. Эксперименты показали, что стабилизация занимает 0,46 секунды, и это не приводит к падению на пол, если дрон столкнулся на высоте двух метров и выше. А в ролике можно увидеть, как винт продолжает вращаться даже после десяти столкновений.
Ранее мы рассказывали о дроне, в котором вся рама сделана из эластичного материала с конструкцией типа оригами. Это позволяет складывать его и улучшает устойчивость к столкновениям.
Григорий Копиев
Он может поднимать груз до 25 килограмм
Американская компания Apptronik представила раннюю версию прототипа гуманоидного робота общего назначения Apollo. Его рост составляет 173 сантиметра, масса — 73 килограмма. Заряда батареи хватает на четыре часа работы. В текущей версии Apollo может поднимать до 25 килограмм и предназначен для работы на складах, однако в будущем список возможностей и сфер применения будет расширяться, сообщает New Atlas. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера В последнее время сразу несколько компаний анонсировали разработку собственных человекоподобных роботов общего назначения. Среди них, например, производитель экзоскелетов Fourier Intelligence и робототехническая компания Unitree, известная прежде всего своими четвероногими роботами. К разработке собственного человекоподобного робота приступила даже Tesla, которая недавно представила обновленную версию робота Optimus. Такой всплеск интереса к роботам, конструктивно повторяющим анатомию человека, в первую очередь связан с их ключевой способностью функционировать в той же среде, где работает и живет человек. Они могут передвигаться по тем же помещениям, взаимодействовать с теми же инструментами и предметами без необходимости специально что-либо менять и перестраивать. В перспективе человекоподобные роботы смогут заменить собой людей на тяжелых и опасных для здоровья работах. Недавно список компаний-разработчиков пополнила американская компания Apptronik из штата Техас. Основанная в 2016 году сотрудниками лаборатории Human Centered Robotics Lab Техасского университета в Остине, Apptronik за время своего существования уже успела поработать над десятком проектов. Среди них, например, человекоподобный робот Valkyrie, созданный по заказу NASA, а также телеоперационный робот Astra. Прототип человекоподобного робота, разработку которого недавно анонсировала компания, получил название Apollo. Его высота составляет 173 сантиметра. При собственной массе 73 килограмм Apollo может поднимать грузы до 25 килограмм, что, для сравнения, больше грузоподъемности робота Optimus на 25 процентов. Одного заряда батареи хватает на четыре часа работы Apollo. При этом батарею можно быстро заменить на новую без длительного перерыва на зарядку. Также при необходимости Apollo может работать от электросети. https://www.youtube.com/watch?v=uJOA5IDaL5g Робот имеет модульную конструкцию — его верхняя часть может быть установлена на колесную платформу или на неподвижную опору, если нет необходимости в передвижениях робота. Для коммуникации с человеком на лицевой части головы Apollo есть светодиодная подсветка вокруг глаз-видеокамер и индикатор на основе технологии электронных чернил, на котором кроме рта, изображающего эмоции, может отображаться текстовая и графическая информация. Для этой же цели на груди робота расположен большой информационный OLED-дисплей. В ближайшей перспективе основным предназначением Apollo станет работа на складах и в производственных помещениях, где он будет переносить и сортировать грузы. Однако в дальнейшем с развитием аппаратного и программного обеспечения платформы Apollo, которую в Apptronik планируют сделать доступной для сторонних разработчиков, будут расти и возможности робота. В компании считают, что в будущем робот найдет применение и в других сферах, например, в строительстве, нефтегазовой отрасли, производстве электроники, торговле, курьерской доставке, уходе за пожилыми людьми и пациентами, которым требуется реабилитация. На данный момент представлена ранняя альфа-версия. Серийный Apollo компания планирует выпустить в 2024 году, а старт продаж можно ожидать не ранее 2025 года. Основное предназначение робота Digit от компании Agility Robotics также связано с переноской грузов на складах. Его отличительной особенность стала конструкция ног, колени которых выгнуты в обратную сторону. Недавно компания представила обновленную версию Digit, у которой появилась голова и манипуляторы на руках.
