Инженеры научили роботаракана преодолевать ямы и возвышенности, сравнимые с его длиной, подсмотрев технику преодоления таких препятствий у живых тараканов. Разработчики оснастили робота «хвостом», который помогает ему приподнимать переднюю часть корпуса при приближении к препятствию, сообщается в двух работах, опубликованных в журнале Bioinspiration & Biomimetics. Одна из них посвящена преодолению ям, а вторая преодолению возвышенностей.

Нередко инженеры при разработке роботов берут за основу конструкцию и некоторые особенности живых существ. Например, сразу несколько групп инженеров занимается разработкой роботараканов. Разработчики из Калифорнийского университета в Беркли научили своих роботараканов очень быстро бегать, протискиваться сквозь щели и переворачиваться.

Sean Gart et al. / Bioinspiration & Biomimetics, 2018

Инженеры под руководством Чэнь Ли (Chen Li) из Университета Джонса Хопкинса решили проблему преодоления препятствий роботараканами, пронаблюдав за тем, как с этой проблемой справляются настоящие тараканы. Для этого они построили испытательный стенд с двумя типами препятствий: ямой длиной от 0,2 до 1 длины тела робота или таракана, и возвышающееся препятствие с высотой от 1 до 4 расстояний от поверхности до тела таракана. Также они собрали роботаракана с шестью ногами, приводимыми в действие электромоторами.

Исследователи провели множество экспериментов, обнаружили некоторые закономерности и создали модель, предсказывающую вероятность преодоления препятствия в зависимости от нескольких факторов. Они выяснили, что вероятность преодоления препятствия зависит от скорости таракана перед препятствием, наклона его тела и угловой скорости вращения при отклонении тела вверх.

Конструкция роботаракана с хвостом. Sean Gart et al. / Bioinspiration & Biomimetics, 2018

Для того, чтобы роботаракан тоже мог приподниматься перед препятствием инженеры добавили ему «хвост» с грузом. Незадолго до препятствия робот двигает «хвостом» назад. Поскольку на конце рычага закреплен груз, он тянет роботаракана назад из-за чего робот продолжает бежать вперед, но приподнимается. Это помогает ему преодолеть препятствие на несколько десятков процентов большего размера.

В 2016 году инженеры из Калифорнийского университета тоже научили роботараканов преодолевать высокие препятствия, но совсем другим способом. Они оборудовали роботараканов магнитной сцепкой и лебедкой и научили их кооперироваться. Один таракан помогает другому залезть на препятствие, а затем залезший с помощью лебедки помогает забраться оставшемуся снизу.

Автор: Григорий Копиев