У ходячих роботов есть одна общая проблема — они могут легко поскользнуться на мокром полу, застрять в вязкой грязи или повредить датчики на грубой земле. Словом, способность определять качество ландшафта, по которому шагает машина, крайне важна для роботов, поскольку поломки, связанные с внезапным падением, могут стоить крайне дорого.

Сложность заключается в том, что до тех пор пока машина не ступит на саму поверхность, её физические свойства ей определить довольно затруднительно.

Инженеры из Калифорнийского университета в Беркли и Технологического института в Цюрихе придумали, возможно, наиболее эффективную стратегию идентификации ландшафта роботами и представили свои наработки на Международной конференции по робототехнике и автоматизации.

Учёные создали команду из двух роботов, одного побольше, а другого поменьше. Малый робот движется впереди и использует массив датчиков для определения физических свойств поверхности. Данные передаются крупному роботу, который при помощи бортового компьютера обрабатывает информацию и «принимает решение» о дальнейших действиях.

Робот-разведчик может быть дешёвым и в целом не слишком функциональным, поскольку его единственная цель — это снабжение крупного робота элементарной информацией и страховка большого брата от падения и поломки. Инженеры сообщают, что одного большого робота можно окружить целой армией мелких разведчиков, чтобы система работала без сбоев. Подробности исследования можно узнать из официального отчёта (PDF-файл) учёных из Калифорнийского университета.

Для демонстрации возможностей технологии инженеры разделили обязанности. Специалисты Калифорнийского университета создали разведчика VelociRoACH, а команда из Цюриха разработала крупного четвероногого бота StarlETH. Первый движется впереди и исследует местность, а второй следит при помощи камер за мелким собратом и вырабатывает дальнейшую стратегию движения.

Вместе роботы способны классифицировать поверхность как «нескользкую и безопасную» или «скользкую и опасную» с точностью более 90%. С ещё большей точностью робот StarlETH может определить местоположение VelociRoACH, чтобы понять в каком направлении ему нужно или не нужно двигаться.

Рис. 1. Крупный робот следит за малым в то время, как он проверяет поверхности на безопасность (иллюстрация UC Berkeley, ETH Zurich).

«Робот VelociRoACH не только дешёвый, но и довольно прочный. Ему не страшны скользкие поверхности. Во время испытаний он поскользнулся и упал, мы его подняли, и он продолжил работу без каких-либо сбоев», — рассказывает ведущий автор исследования Дункан Хэлдейн (Duncan Haldane) из Калифорнийского университета.

Особенность системы состоит в том, что робот-разведчик VelociRoACH всё же может застрять на липкой местности и, соответственно, выйти из строя. Поэтому, поясняют инженеры,

мелких роботов стоит делать максимально бюджетными (VelociRoACH, например, сделан в основном из картона) и воспринимать их как расходный материал.

Оптимальная система распознания ландшафта — это несколько роботов-разведчиков, окружающих одну крупную машину.

В будущем Хэлдейн и его коллеги планируют создать целую армию дешёвых микроботов для повышения эффективности технологии.