Инженеры создали робота с вентиляторными движителями в стопах для преодоления больших препятствий. При широком шаге вентилятор компенсирует вес ноги и позволяет роботу удерживать равновесие. Испытания показали, что робот может преодолевать препятствия длиной до 80 процентов длины ноги, сообщается в работе, о которой рассказывает IEEE Spectrum.

Шагающие роботы способны преодолевать небольшие препятствия и двигаться по неровным поверхностям, но чтобы сохранить равновесие, им приходится сокращать длину шага. Дело в том, что при большом отклонении ноги роботу сложно удерживать равновесие из-за сильного смещения центра тяжести. Для решения этой проблемы предлагаются разные способы, например, активная компенсация изменения центра тяжести с движениями руками и телом, но это сильно усложняет конструкцию робота и алгоритмы его управления.

Инженеры под руководством Юня Чжана (Yun Zhang) из Гуандунского технологического университета предложили использовать для компенсации смещения центра тяжести при больших шагах вентиляторы. Для проверки концепции разработчики создали двуногого робота Jet-HR1 высотой 65 сантиметров и длиной ног 46 сантиметров. В нижнем сегменте каждой ноги установлен вентилятор с кольцевым обтекателем. Он может выдавать тягу в два килограмма при том, что общий вес робота составляет 6,5 килограммов.

Zhifeng Huang et al. / IEEE-RAS, 2017

Инженеры разработали алгоритм балансировки робота с помощью вентиляторов. Поскольку скорость движения всех частей ног довольно мала, исследователи пренебрегли ей и принимали в расчет только силу притяжения и тягу вентиляторов. Во время движения ноги робот постоянно подстраивает тягу двигателя для удержания ноги. После того, как передняя нога оказывается на нужном месте, робот подтягивает вторую ногу таким же образом. Исследователи показали, как робот может перешагивать через большие препятствия с длиной до 80 процентов от длины ноги:

Некоторые продвинутые роботы могут удерживать баланс и без таких приспособлений. Например, в 2016 году Boston Dynamics показала испытания гуманоидного робота Atlas, во время которых он стоял на одной ноге, поддерживая равновесия движениями рук и корпуса подобно людям.

Автор: Григорий Копиев