Фото: 2023, Aoi и др., Мягкая робототехника

В Университете Осаки разработан новый робот-многоножка для поисково-спасательных работ

Исследователи из департамента механических наук и биоинженерии Университета Осаки изобрели новый вид шагающего робота, который использует преимущества динамической нестабильности для навигации. Изменяя гибкость муфт, робота можно заставить поворачиваться без необходимости в сложных вычислительных системах управления. Эта работа может помочь в создании роботов-спасателей, способных преодолевать неровности местности.

У большинства животных на Земле развилась надежная система передвижения с использованием ног, которая обеспечивает им высокую степень мобильности в широком диапазоне условий.

К некоторому разочарованию, инженеры, которые пытались воспроизвести этот подход, часто обнаруживали, что роботы с ножками на удивление хрупкие. Поломка даже одной ноги из-за повторяющегося стресса может серьезно ограничить способность этих роботов функционировать. Кроме того, управление большим количеством суставов, чтобы робот мог преодолевать сложные условия, требует больших компьютерных мощностей.

Усовершенствования в этой конструкции были бы чрезвычайно полезны для создания автономных или полуавтономных роботов, которые могли бы действовать как исследовательские или спасательные средства и заходить в опасные зоны.

Теперь специалисты из Университета Осаки разработали биомиметического робота “myriapod”, который использует преимущества естественной нестабильности и может преобразовывать прямую ходьбу в изогнутое движение.

В исследовании, опубликованном недавно в Soft Robotics, ученые описывают своего робота, который состоит из шести сегментов (с двумя ногами, соединенными с каждым сегментом) и гибких суставов. С помощью регулируемого винта гибкость муфт можно изменять с помощью двигателей во время ходьбы.

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 схеме, либо вправо, либо влево. Обычно инженеры стараются избегать создания нестабильности. Однако контролируемое их использование может обеспечить эффективную маневренность.

“Нас вдохновила способность некоторых чрезвычайно проворных насекомых, которая позволяет им контролировать динамическую нестабильность в собственном движении, вызывая быстрые изменения движений”, — делится Шинья Аой, автор исследования.

Поскольку этот подход не управляет движением оси тела напрямую, а скорее контролирует гибкость, он может значительно снизить как вычислительную сложность, так и энергетические потребности.

Команда проверила способность робота достигать определенных мест и обнаружила, что он может перемещаться, выбирая изогнутые траектории к целям.

“Мы можем предусмотреть применение в самых разных сценариях, таких как поиск и спасение, работа в опасных средах или исследование на других планетах”, — рассказывает Мау Адачи, другой автор исследования.

Будущие версии могут включать дополнительные сегменты и механизмы управления, отмечают разработчики.

Эксклюзивный перевод

Поделиться:

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

Почитайте также

Исследование: ChatGPT допускает ошибки при ответах на вопросы о программировании

92 Группой исследователей из Университета Пердью заявлено, что ChatGPT допускает значительные ошибки при ответах на …