Mochibot — робот изменяемой формы

Объединённая команда разработчиков из Университета Кэйо и Токийского университета представила робота с тридцатью двумя телескопическими ногами. Он получил название Mochibot и перекатывается за счёт смещения центра тяжести. Его используют для изучения локомоции изменяемой формы в сравнении с классическими способами передвижения у шагающих и колёсных роботов.

Количество ног в робототехнике определяет базовые алгоритмы управления. Одноногие роботы прыгают до тех пор, пока не отклоняться от вертикали слишком сильно. Двуногим роботам тоже трудно сохранять равновесие. Им приходится постоянно отслеживать и корректировать положение корпуса.

Трёхногие роботы уверенно чувствуют себя на наклонных поверхностях, поскольку три точки всегда лежат в одной плоскости. При геометрии равностороннего треугольника они легко движутся в любую сторону, но передвигаются медленно и теряют устойчивость при повреждении любой ноги.

Четвероногие модели быстрее, но они сложны и не так надёжны, как гексаподы. Шести и восьминогие роботы максимально устойчивые, так как в любой момент времени они опираются как минимум на три ноги. Они могут быть довольно быстрыми, но им сложно менять направление – приходится разворачивать корпус или совершать неуклюжие приставные шаги.

Долгое время всенаправленных роботов изготавливали в форме шара. Так делала, например, компания Sphero, выпускающая миниатюрные реплики BB-8 из «Звёздных войн». Однако у шара только одна точка соприкосновения с поверхностью, что накладывает массу ограничений.

Японские студенты решили опробовать другой подход. Они разместили ноги со всех сторон корпуса робота и сделали их изменяемой длины. Опоры вытягиваются как ложноножки, из-за чего Mochibot получил прозвище «робот-амёба».


Каждая опора управляется индивидуально. Она состоит из трёх секций с линейными приводами, в результате чего длина ног меняется в пределах 30 – 60 см. Для повышения прочности секции не выдвигаются полностью (так уменьшаются плечи рычагов), поэтому максимальный диаметр Mochibot составляет примерно один метр.

Масса робота вместе с батареями получилась около 10 кг. В текущей версии робота не установлена никакая полезная нагрузка, но зарезервировано место для дополнительного оборудования – камер и датчиков.

Основные преимущества Mochibot – это возможность мгновенно и точно изменять направление движения, а также подстраивать свои размеры. Он контролируется сравнительно простыми алгоритмами и двигается очень предсказуемо, что делает его перспективной платформой для создания марсоходов и других исследовательских аппаратов с дистанционным управлением.

Разработчики считают его пригодным для изучения марсианского ландшафта. Красная планета изобилует песком, а Mochibot прекрасно чувствует себя на рыхлой поверхности, поскольку используемое им движение качения не зависит от тяги. В отличие от роверов, он не буксует и не может опрокинуться.

Главным недостатком Mochibot пока остаётся его низкая скорость. Даже при ускорении видеозаписи в восемь раз его движения выглядят медлительными. Впрочем, за некоторые дни марсоход Curiosity проходил считанные сантиметры, а то и вовсе оставался неподвижным. Скорость для межпланетных исследовательских аппаратов – далеко не главный показатель. Гораздо важнее, что Mochibot может продолжать движение, даже утратив несколько ног. Его высокий запас прочности и разумная избыточность – большой плюс для долговременных космических миссий.

Источник: IEEE Spectrum

Загрузка ...
The Robot
Adblock
detector