Инженеры из Осакского университета разработали четырехногого робота, который может без применения специальных контроллеров синхронизировать движения своих ног за счет за счет специально подобранного механического строения, причем для изменения походки необходимо только поменять подаваемое напряжение. Разработка будет представлена на конференции IEEE-ROBIO 2017 в декабре 2017 года, также о ней рассказывает издание IEEE Spectrum.

Машины на колесном или гусеничном шасси могут менять скорость движения в широком диапазоне, а также передвигаться по разным поверхностям без механических адаптаций. Однако с передвижением на ногах все не так просто — из-за их строения в зависимости от скорости и поверхности приходится менять механику движения конечностей, а не просто делать то же самое быстрее или медленнее. Обычно для изменения походки используются сложные алгоритмы, которые собирают показания с датчиков и корректируют движения отдельных частей ног, чтобы постоянно сохранять равновесие. Кроме того, умение менять походку может пригодиться роботу при повреждении ноги.

Японские инженеры разработали четырехногого робота, который умеет адаптировать свою походку без алгоритмов и сложного управления, просто за счет своего строения. Он состоит из четырех моторов, которые за счет шатунного механизма поднимают и опускают ноги робота. При достаточно большем усилии двигателей и жесткости конструкции робот во время движения двигателей просто топтался бы на месте. Инженеры соединили пары передних и задних двигателей гибкой планкой, а усилие мотора было подобрано таким образом, чтобы при во время цикла поворота двигатели немного затормаживались из-за взаимодействия ноги с поверхностью.

Yoichi Masuda / YouTube

За счет такого строения они добились самопроизвольной синхронизации движений ног через небольшой промежуток времени после включения двигателей. Также они обнаружили, что при изменении подаваемого на двигатели напряжения походка робота сильно меняется: при напряжении в два с половиной вольта он просто шел с походкой, при которой совпадают движения ног, расположенных по диагонали, а при четырех вольтах бежал галопом.

Не так давно американские инженеры продемонстрировали другого робота, адаптирующегося к скорости движения исключительно за счет своей конструкции. Двуногий робот приводился в движение одним двигателем, но его ноги были механически связаны таким образом, что они влияли друг на друга в зависимости от испытываемого сопротивления, и таким образом поддерживали всю конструкцию в равновесии.

Автор: Григорий Копиев