Он может ходить и менять форму
Инженеры из Швейцарии разработали модульного робота Mori3, состоящего из отдельных самостоятельных базовых элементов. Каждый из них имеет треугольную форму, может самостоятельно передвигаться и соединяться с другими элементами, образуя трехмерную конструкцию, которая способна изменять свою пространственную конфигурацию наподобие оригами. Чтобы продемонстрировать возможности Mori3, разработчики собрали из нескольких базовых элементов манипулятор, подвижную гусеницу и четырехногого робота. Статья опубликована в журнале Nature machine intelligence.
Несмотря на то, что сконструированные для выполнения конкретных задач роботы выполняют работу более эффективно, иногда универсальность оказывается предпочтительнее специализации. Например, на борту космического корабля из-за ограничений на объем и массу полезной нагрузки, доставляемой с Земли, гораздо практичнее использовать одного универсального робота, способного выполнять множество задач, чем множество специализированных устройств. Один из подходов к созданию таких роботов состоит в модульности, когда несколько независимых элементов объединяют в одну конструкцию, которую можно реконфигурировать в зависимости от задачи.
Например, в 2019 году группа инженеров под руководством Джейми Пайк (Jamie Paik) из Федеральной политехнической школы Лозанны продемонстрировала простого модульного робота, состоящего из одинаковых независимых прямоугольных элементов. Три соединенных вместе элемента образуют небольшого треугольного робота, способного ползать по поверхности, подпрыгивать, а также участвовать в совместных действиях с другими такими же роботами. В своей новой работе эта же группа инженеров продолжила развитие концепции модульности. Они разработали модульную систему Mori3, в основе которой лежат базовые элементы, играющие роль физических полигонов, из которых по аналогии с полигонами в компьютерной графике можно строить трехмерные объекты.
Базовый полигон представляет собой треугольник и состоит из трех сторон, которые могут сокращаться или увеличивать длину с помощью электромоторов примерно на 7,5 процентов, за счет чего также изменяются углы между сторонами базового элемента и форма треугольника. Каждая сторона элемента оснащена механизмом стыковки, который позволяет ему автоматически соединяться с другими полигонами механически и электрически. При этом каждый треугольник способен передвигаться самостоятельно по плоской поверхности и менять направление движения с помощью тех же актуаторов, которые отвечают за изменение угла между двумя состыкованными элементами. Кроме этого каждый из них оснащен собственным элементом питания и платой управления, расположенной на пружинном подвесе в центре модуля.
Всего инженеры построили 14 базовых роботреугольников из которых собрали несколько конструкций, чтобы продемонстрировать возможности системы. Например, одна из конструкций показывает возможность интерактивного управления конфигурацией модульного робота с помощью руки оператора, положение которой отслеживается сенсором. В зависимости от расстояния между рукой и датчиком робот, состоящий из шести элементов, переходит из плоской формы в колокообразную.
Несмотря на то, что каждый отдельный модуль может самостоятельно передвигаться, происходит это довольно медленно и только на плоской поверхности. Однако, разработчики продемонстрировали, что из 10 модулей Mori3 можно собрать подобие транспортной ленты, способной катиться по поверхности, или четырехногого робота, который может передвигается переставляя последовательно четыре опоры. При этом робот может самостоятельно складываться в нужную конфигурацию из плоской формы, изменяя углы между отдельными модулями наподобие оригами. Кроме этого разработчики использовали несколько соединенных вместе модулей в качестве простейшего манипулятора, с помощью которого можно двигать предметы.
Ранее мы рассказывали об исследовании взаимодействия в рое из 300 роботов, в котором инженерам удалось воспроизвести самопроизвольный реакционно-диффузионный механизм Тьюринга.
Инженеры научили его самостоятельно вставать с пола
Компания Agility Robotics, занимающаяся разработкой двуногих ходячих роботов для работы на складах, показала способность гуманоидного робота Digit самостоятельно вставать на ноги после падения. Видеоролик с демонстрацией опубликован на YouTube-канале компании. При поддержке высокопроизводительного и масштабируемого российского веб-сервера Angie Несмотря на то, что инженеры постоянно совершенствуют конструкцию и алгоритмы в попытках повысить устойчивость походки ходячих роботов, даже самые совершенные из них порой испытывают проблемы с удержанием равновесия и могут упасть. Так как в конечном итоге полностью исключить падения невозможно, для роботов очень важно уметь самостоятельно возвращаться в вертикальное положение. Такую способность у робота продемонстрировали разработчики компании Agility Robotics, чей гуманоидный робот Digit ранее внезапно упал при переноске груза во время презентации на выставке ProMat2023, проходившей несколько месяцев назад. В опубликованном на YouTube-канале видео инженеры смоделировали ситуацию падения робота Digit на спину. Для этого разработчики натянули на уровне ног робота трос и отключили систему избегания препятствий. Делая шаг назад, Digit падает на спину, запнувшись об трос. После падения робот самостоятельно переворачивается на живот, опираясь при этом о пол руками и помогая себе движениями ног. Затем робот упирается манипуляторами рук и ступнями ног в пол, после чего медленно поднимает туловище, пока не оказывается сидящим на корточках. Из этого положения, которое стандартным образом используется при работе с грузом, робот уже легко может встать во весь рост. https://www.youtube.com/watch?v=wapeP93Q5ng Робот Digit разрабатывается американской компанией Agility Robotics с 2019 года на основе своего предшественника под названием Cassie. Его рост составляет 175 сантиметров. При массе 65 килограмм робот способен поднимать и переносить в своих манипуляторах груз массой до 16 килограмм. От многих других моделей человекоподобных роботов Digit отличается конструкцией коленных суставов, которые выгнуты в обратном направлении, напоминая ноги птиц. Такая форма ног облегчает роботу взаимодействие с объектами, находящимися на уровне пола. Основным предназначением робота должна стать работа по переноске и сортировке грузов на складах и в логистических центрах. В сентябре Agility Robotics анонсировала скорое открытие фабрики для массового производства роботов Digit. На первом этапе компания планирует выпускать сотни роботов в год, а в перспективе производство может быть увеличено до десяти тысяч штук в год.