Дарина Лагода
Не получилось сегодня — получится завтра

Двуногие роботы легко перемещаются по пересеченной местности из камней

© IEEE Spectrum
© IEEE Spectrum

Роботы с ногами, которые могут перемещаться по неровной местности, несомненно, могут быть очень полезными для человека. Например, такие роботы могут помочь преодолеть последствия стихийных бедствий, будут полезны в освоении космоса и просто могут быть полезными в выполнении повседневных задач.

Ученые Лаборатории Калифорнийского университета (University of California) и Университета Карнеги-Меллона (Carnegie Mellon University) использовали разработки в нелинейных системах управления, а также оптимальные системы управления, с помощью которых был создан робот ATRIAS. Его преимущество состоит в том, что он может легко преодолевать камни разной высоты, размещенные случайным образом.

Роботы с ногами в сравнении с роботами на колесах имеют ряд преимуществ, так как им гораздо проще преодолевать пересеченную местность. Роботы на колесах просто бы не проехали по такой территории. Тем не менее, и у роботов с ногами есть свои сложности, например, преодоление местностей, где нужна максимальная концентрация для обеспечения баланса.

Quan Nguyen (Университет Карнеги-Меллона) и Ayush Agrawal (Калифорнийский университет) объясняют, почему это так сложно:

Разработка алгоритмов управления, которые могут обрабатывать отдельные опоры (например, обломки или ступени), является сложной задачей, поскольку существуют жесткие ограничения по размещению ног, нарушать которые мы не в силах. А движением этих систем управляют сложные динамические уравнения.

Разработчики также пролили свет на то, как роботам удалось преодолеть расположенные на их пути камни:

Роботы не знают, как будет выглядеть предстоящий им путь. Только сделав очередной шаг, робот узнает, какая местность перед ним дальше.

В исследовании "Dynamic walking on randomly-varying discrete terrain with one-step preview" изучается двухступенчатая периодическая оптимизация ходьбы.

© UC Berkely
© UC Berkely

Команда исследователей работает над тем, чтобы обеспечить двуногому роботу высокую степень свободы, тем самым дав ему возможность делать более уверенные шаги на неровной местности.

Они также стремятся сделать роботов более надежными для использования в экстремальныхситуациях. Quan Nguyen и Ayush Agrawal говорят:

Мы считаем, что нам первым удалось продемонстрировать динамическую ходьбу по камням с изменением длины и высоты шага нашим роботом.

Благодаря экспериментам с участием робота ATRIAS, будущее выглядит довольно многообещающим. На данный момент исследователи пытаются объединить эту разработку с исследованиями по внедрению "компьютерного зрения", чтобы дать возможность роботам "видеть". Более того, есть планы по расширению этих экспериментов с использование технологии 3D.

Чтобы роботы могли видеть, в мире работает немало компаний, например, Cognex, Sensopart, Eyematic. Есть такие разработчики и в России, например: компания SPIRIT, Лаборатория компьютерного зрения Института Информационных Технологий, компания "Проминформ". Их "плоды" уже активно используются в повседневной жизни человека. Например, робот-пылесос Roomba 980 оснащен камерами, способными поворачиваться вниз/вверх на 45 градусов, обеспечивая довольно большое поле зрения для построения "маршрута уборки".

Подводя итоги, стоит отметить, что это одна из тех разработок, которая способна изменить "лицо" нашей планеты. И если этих роботов на самом деле подготовят для ликвидации последствий стихийных бедствий, а также освоения поверхности других планет, это станет значительным достижением для человечества.

Источник: Interestingengineering.com

Один хлопок? Или же бурные овации? Хлопая больше или меньше, вы показываете, какой пост действительно чего-то стоит.
Дарина Лагода Не получилось сегодня — получится завтра
Комментарии