Фото: arXiv (2023)

Создан двуногий робот, который может ходить, используя только один привод

Команда инженеров-механиков из Университета Карнеги-Меллон, работающая с коллегой из Университета Иллинойса Урбана-Шампейн, спроектировала и построила то, что они описывают как самого простого шагающего робота из когда-либо существовавших. Статья об этом опубликована на сервере препринтов arXiv.

В течение последних нескольких десятилетий инженеры-робототехники работали над созданием роботов, которые могут ходить на двух ногах и делают это так же плавно, как животные или люди. До сих пор такие усилия оказывались плодотворными, но конечная цель еще не достигнута. Роботы по-прежнему ходят как роботы.

По мере продвижения работ по проектированию шагающих роботов развивалось множество инженерных разработок, включая двигатели, гидравлику, обрабатывающие чипы и различные другие детали. Результаты, как правило, были исключительно сложными, изощренными и дорогими. Из-за этого многие задавались вопросом, не может ли быть менее сложного способа делать что-то. В этой новой работе исследовательская группа применила совершенно новый подход к проблеме и при этом нашла способ значительно упростить функции, необходимые для того, чтобы робот мог ходить на двух ногах.

Разработка команды была вдохновлена работой, проделанной канадским инженером Тэдом Макгиром — еще в конце 1980-х он построил простого робота, у которого не было моторов, приводов или компьютеров для управления его движениями. Вместо этого в нем использовалась конструкция, которая позволяла роботу легко спускаться по слегка наклонной плоскости. Исследователи отмечают, что это стало возможным благодаря разумному использованию баланса и силы тяжести в конструкции.

По-новому взглянув на такой подход, исследователи в рамках этой новой работы разработали аналогичного робота, который мог ходить по ровной поверхности, благодаря всего одному приводу. Их идея состояла в том, чтобы построить робота, состоящего только из соединенных вместе ног, который мог бы ходить. В результате получился робот, которого они назвали Мугату.

У него две ноги, соединенные вместе вверху. У каждой ноги есть ступня на нижнем конце, но нет колена. Все его части были спроектированы с учетом силы тяжести — например, ступни были сформированы таким образом, что робот может кататься вперед-назад, а также слегка поворачиваться в ту или иную сторону.

Ноги также были соединены таким образом, чтобы центр тяжести робота всегда находился ниже центра кривизны каждой ноги. Это означает, что, если робот потеряет равновесие, он всегда будет откатываться в вертикальное положение. Они также добавили еще одну особенность — когда робот стоит, поставив ноги вместе, он всегда будет слегка отклоняться назад, позволяя ноге подниматься, никогда не упираясь в землю.

Конечным результатом является робот, все части которого сбалансированы таким образом, что он может ходить, не падая, при использовании всего одного привода в качестве источника питания. Конструкция также оказалась высокоэффективной с точки зрения энергопотребления.

Команда предполагает, что их конструкция — это лишь первый шаг в создании нового типа двуногого робота, который больше полагается на конструкцию ног, чем на способы их перемещения.

Эксклюзивный перевод

Поделиться:

Подписывайтесь на краткие, но содержательные новости со всего мира
глазами молодого поколения в Телеграм и ВКонтакте.

Почитайте также

Kyodo News: ученые Японии создали съедобного робота, способного говорить

209 Современная робототехника и кулинарные технологии объединились в проекте Ёсихиро Накаты, доцента кафедры робототехники Университета …