9 октября исследователи из Калифорнийского технологического института разработали двуногого робота, который сочетает в себе двуногую ходьбу и движения полета, что делает его чрезвычайно гибким и способным выполнять сложные движения, такие как скольжение. Скейтбординг, ходьба по канату и т. Д.

▲ ЛЕВ идет по веревке, привязанной между деревьями.

Дизайн этого робота вдохновлен различным поведением птиц между ходьбой и полетом. Исследователи назвали его ЛЕОНАРДО (ноги беспилотного летательного аппарата legsonboarddrone, или сокращенно LEO). LEO может добиться точного контроля собственного баланса с помощью мультисочлененных опор и пропеллеров на основе пропеллеров.

Исследователи заявили в исследовательском документе, что LEO может выполнять различные задачи, которые сложно выполнить людям и традиционным роботам, благодаря своим возможностям гибридного движения. Работа на большой высоте будет одним из наиболее подходящих приложений для LEO, например, для обслуживания высоковольтных линий и окраски высотных мостов методом распыления.

Исследование было опубликовано в эту среду в научном подразделении Science Robotics и появилось на обложке журнала в этом месяце. Тема диссертации: «Робот, ходящий на двух ногах, может летать, ходить по канату и кататься на скейтборде».

Первый. Измените традиционный способ движения, чтобы робот мог бегать и летать

Большинство существующих роботов могут перемещаться по земле или в воздухе, но почти нет роботов, у которых есть оба этих режима движения. Кроме того, существующие роботы редко могут выполнять сложные задачи.

Наземные роботы бывают ногами, колесами, ползающими и другими формами. Среди них двуногие роботы привлекли большое внимание, потому что они выглядят как люди и могут ходить, бегать и прыгать, как люди. Однако движение наземных роботов легко ограничивается пересеченной местностью, а диапазон их применения также ограничен вблизи земли, что затрудняет работу на высоте.

Летающие роботы могут игнорировать все виды пересеченной местности и выполнять воздушные работы, такие как дистанционное зондирование, доставка, поиск и спасание, а также инспекция. Но очевидны и его собственные недостатки, такие как высокое энергопотребление, короткое время полета и ограниченная грузоподъемность. Кроме того, поскольку воздушным роботам необходимо заботиться о собственной устойчивости при работе в воздухе, физически взаимодействовать с объектами труднее, чем наземным роботам.

Исследователи объединили преимущества этих двух роботов, позволив LEO комбинировать режимы ходьбы и полета для смешанного движения и адаптироваться к различным пересеченным местам, переключаясь между различными режимами движения.

▲ ЛЕВ подошел к ступеням и полетел вниз по ступенькам.

▲ Электронные и механические части LEO

LEO может работать полностью автономно через бортовой компьютер и набор датчиков. В зависимости от типа препятствия, которое необходимо преодолеть, он может выбрать ходьбу или полет, либо смешивать их по мере необходимости.

Во время ходьбы пропеллеры LEO гарантируют, что он может оставаться в вертикальном положении во время ходьбы, а приводы ног перемещают центр тяжести робота вперед, изменяя положение ног для достижения ходьбы. В полете LEO может использовать только пропеллеры и летать как дрон.

▲ Скейтборд LEO для обхода препятствий

Исследователи заявили в документе: «Возможно, наиболее подходящими приложениями для НОО являются те, которые связаны с высотными операциями. Эти задачи обычно опасны для людей и требуют роботов для их замены».

Например, текущая проверка высоковольтной линии выполняется профессионалами, которым необходимо не только дистанционно проверять линию, но и выходить на линию для проверки и технического обслуживания. Используя LEO, нет необходимости отправлять персонал для лазания по проводам, а использовать робота можно только для полета на высоковольтные линии и прохождения по проводам для проведения работ по техническому обслуживанию. Это снизит затраты на техническое обслуживание и снизит вероятность несчастных случаев при падении.

Помимо этих эффектов, технология, разработанная для НОО, также может способствовать разработке систем адаптивного шасси. Исследовательская группа предполагает, что будущие марсианские винтокрылые аппараты могут быть оснащены шасси с ножками, чтобы они могли сохранять равновесие при приземлении на наклонной или неровной местности, тем самым снижая риск неудачной посадки.

Затем команда планирует улучшить характеристики LEO, улучшив конструкцию ног, чтобы сделать ее более прочной, чтобы выдерживать более тяжелых роботов и увеличить тягу пропеллера. Кроме того, они также надеются, что LEO может быть более автономным, так что, когда робот идет по пересеченной местности, он может понимать, какой вес поддерживают ноги и какая тяга требуется пропеллеру.

Исследователи также планируют оснастить LEO недавно разработанным алгоритмом управления, который использует глубокую нейронную сеть для управления приземлением дрона, позволяя роботу лучше понимать окружающую среду и самостоятельно выбирать лучшую комбинацию ходьбы, полета или смешанного движения. . Самый безопасный и наименее энергоемкий способ перемещаться из одного места в другое.

Заключение: Робот Лев Может бегать и летать, поэтому область применения двуногих роботов шире.

Из-за своего человеческого облика двуногие роботы могут имитировать людей для выполнения различных задач. Однако из-за условий окружающей среды и местности передвижение двуногих роботов во многих случаях будет ограничено.

LEO сочетает ходьбу и полет, позволяя двуногим роботам бегать и летать, преодолевая препятствия на местности и делая их более широко используемыми.

робот-гуманоид;

Сервисный робот AI;

Мобильный кобот