Американские инженеры разработали робота, который может самостоятельно адаптировать себя к разным условиям. На ровном рельефе он использует для передвижения шесть колес, но если перед ним появились препятствия или пересеченная местность, то он с помощью манипулятора достает из грузового отсека ноги и крепит их на колеса, чтобы увеличить проходимость. Разработка была представлена на конференции ICRA 2020, статья опубликована на сайте Технологического института Джорджии.
Среди наземных подвижных роботов есть две большие группы, имеющие преимущества в определенных условиях. На ровных поверхностях лучше подходят колесные роботы с высокой энергоэффективностью передвижения, а для пересеченной местности с сильными неровностями и перепадами высот лучше всего подходят ходячие роботы, которые могут ставить ноги на разную высоту или перешагивать через ямы. За редкими исключениями роботы оснащаются двигательными механизмами одного из двух типов и не могут эффективно работать во всех условиях.
Инженеры под руководством Анирбана Мазумдара (Anirban Mazumdar) из Технологического института Джорджии создали колесного робота, который может при необходимости самостоятельно дополнять колеса ногами Он имеет плоскую форму и шесть колес, но только передние и задние колеса оснащены покрышками и отвечают за езду, а средняя ось предназначена именно для движения ног.
В задней части робота установлен манипулятор, позволяющий ему закреплять ноги на колесах. Для этого на конце манипулятора есть захват, а в середине корпуса робота есть углубление, в которое сложены шесть ног. Они могут иметь форму полукруглой дуги или лопасти. В колесных дисках сделаны вырезы и углубления для ног, а также стальная поверхность. Манипулятор вставляет основание ноги в углубление, а постоянный магнит фиксирует ее в этом положении.
Благодаря магнитной и механической блокировке ноги не выходят из углублений при движении, но при этом манипулятор может их снять при необходимости. Для этого он сначала тянет ногу вниз, выдвигая ее из углубления, а затем наклоняет вбок и тем самым отделяет магнит от стального диска.
Последовательность открепления ноги от колеса
Raymond Kim et al. / ICRA 2020
Последовательность открепления ноги от колеса
Инженеры проверили работу робота в разных условиях и с разными типами движения. На ровной поверхности он передвигался на колесах и коэффициент затрат на движение составлял 0,97. Затем робота проверили в более сложных условиях и с надетыми ногами. На траве коэффициент составил 3,31, в лесу 5,38, а на щебне 6,74. Таким образом, разработчики показали, что он способен адаптироваться и преодолевать неровные поверхности, а также гораздо более экономно передвигаться по ровной земле или бетону.
