Американские инженеры из Университета Карнеги — Меллона и Лаборатории реактивного движения NASA представили прототип робота-скалолаза LORIS, который может взбираться по вертикальным неровным поверхностям, используя для удержания пассивные захваты с микрошипами на ступнях и распределяя силы между конечностями. Это позволяет LORIS экономить энергию и вес, делая его более мобильным и подходящим для работы в труднодоступных местах. Испытания показали, что робот может взбираться по шлакоблокам, базальту, шлаку и туфу.

Доклад с описанием робота был представлен на конференции ICRA 2024.

Уже некоторое время инженеры работают над созданием ходячих роботов, способных лазать по вертикальным поверхностям. Такая способность может пригодиться, например, для исследования пещер или скальных образований в будущих экспедициях на Луну и Марс. Один из способов удержаться на вертикальной стене связан с использованием микрошипов — небольших крючков, встроенных в подошву ног робота. Когда робонога с микрошипами упирается в поверхность стены или скалы, крючки цепляются за малейшие неровности и довольно прочно фиксируют положение конечности.

Проблема заключается в том, что обычно захваты с микрошипами плохо справляются с боковыми нагрузками. На достаточно ровной (и шершавой) поверхности направление нагрузки практически не изменяется, но в случае, если стена неровная и имеет множество выпуклостей с различной кривизной, тогда ноги с микрошипами должны выдерживать нагрузку, действующую под разными углами.

В роботе-скалолазе LEMUR, разработанном в Лаборатории реактивного движения NASA, эта проблема решалась расположением микрошипов по окружности, чтобы часть из них всегда была направлена против внешней нагрузки, действующей в различных направлениях. Однако в этом случае для эффективной работы лапы необходимы дополнительные актуаторы, которые будут сжимать контактные площадки с шипами, цепляясь за поверхность независимо от положения ступни, что приводит к усложнению конструкции, увеличению ее массы и энергопотребления и не подходит для роботов более компактного размера.

Инженеры под руководством Аарона Джонсона (Aaron Johnson) из Университета Карнеги — Меллона попытались решить эту проблему и создали небольшого четвероногого робота-скалолаза с полностью пассивными ступнями с микрозацепами, способного передвигаться по различным вертикальным поверхностям, включая сильно неровные. Робот получил название LORIS (Lightweight Observation Robot for Irregular Slopes) в честь зверька лори.