Роботы-многоножки отправляются на прогулку

  • Пользователь Алексей Коровин опубликовал
  • 31 мая 2023 г., 15:28:02 MSK
  • 0 комментариев
  • 35 просмотров
Исследователи показывают, как их многоногим шагающим роботом можно управлять, вызывая динамическую нестабильность. Делая соединения между сегментами более гибкими, робот переходит от прямолинейной ходьбы к движению по изогнутой траектории. Эта работа может привести к более энергоэффективной и надежной роботизированной навигации по местности.

Исследователи из факультета механики и биоинженерии Университета Осаки изобрели новый вид шагающего робота, который использует динамическую нестабильность для навигации. Изменяя гибкость муфт, можно заставить робота поворачиваться без необходимости в сложных вычислительных системах управления. Эта работа может помочь в создании роботов-спасателей, способных передвигаться по неровной местности.

Большинство животных на Земле развили надежную систему передвижения с использованием ног, которая обеспечивает им высокую степень мобильности в широком диапазоне сред. К некоторому разочарованию, инженеры, которые пытались воспроизвести этот подход, часто обнаруживали, что роботы с ножками на удивление хрупки. Поломка даже одной ноги из-за повторяющегося стресса может серьезно ограничить способность этих роботов функционировать. Кроме того, управление большим количеством соединений, позволяющее роботу перемещаться по сложным средам, требует больших вычислительных мощностей. Усовершенствования в этой конструкции были бы чрезвычайно полезны для создания автономных или полуавтономных роботов, которые могли бы выступать в качестве разведывательных или спасательных машин и проникать в опасные районы.

Теперь исследователи из Университета Осаки разработали биомиметического робота "myriapod", который использует преимущества естественной нестабильности и может преобразовывать прямолинейную ходьбу в изогнутое движение. В исследовании, опубликованном недавно в Мягкая робототехника, исследователи из Университета Осаки описывают своего робота, который состоит из шести сегментов (с двумя ногами, соединенными с каждым сегментом) и гибких суставов. С помощью регулируемого винта гибкость муфт может быть изменена с помощью двигателей во время движения при ходьбе. Исследователи показали, что увеличение гибкости суставов привело к ситуации, называемой "раздвоением вил", при которой прямая ходьба становится неустойчивой. Вместо этого робот переходит к ходьбе по изогнутой траектории, либо вправо, либо влево. Обычно инженеры стараются избегать создания нестабильностей. Однако контролируемое их использование может обеспечить эффективную маневренность. "Мы были вдохновлены способностью некоторых чрезвычайно подвижных насекомых, которая позволяет им контролировать динамическую нестабильность в своих собственных движениях, вызывая быстрые изменения в движении", - говорит Шинья Аои, автор исследования. Поскольку такой подход напрямую не управляет перемещением оси корпуса, а скорее контролирует гибкость, он может значительно снизить как вычислительную сложность, так и энергозатраты.

Команда протестировала способность робота достигать определенных мест и обнаружила, что он может перемещаться по изогнутым траекториям к целям. "Мы можем предвидеть применение в самых разных сценариях, таких как поисково-спасательные работы, работа в опасных условиях или исследование других планет", - говорит Мау Адачи, другой автор исследования. Будущие версии могут включать дополнительные сегменты и механизмы управления.

Комментарии

0 комментариев