این ربات پهپاد دوپا می تواند راه برود، پرواز کند، اسکیت بورد و اسلک لاین

بیشتر حیوانات به راه رفتن، پرواز یا شنا محدود هستند، با تعداد انگشت شماری از گونه های خوش شانس که فیزیولوژی آنها به آنها اجازه عبور از آن را می دهد. یک ربات جدید از آنها الهام گرفته است و می تواند مانند یک پرنده پرواز کند، همانطور که می تواند مانند یک فرد (عجیب بی دست و پا، فلزی، کوچک) راه برود. همچنین به طور اتفاقی می تواند اسکیت بورد و اسلک لاین را انجام دهد، دو مهارتی که اکثر انسان ها هرگز آن را به دست نمی آورند.

توصیف شده در الف مقاله این هفته منتشر شده در علوم رباتیک، نام ربات Leo است که مخفف لئوناردو و مخفف LEgs ONboARD drOne است. این نام آن را شبیه یک هواپیمای بدون سرنشین با پاها می‌سازد، اما شکلی تا حدودی انسان‌نما دارد، با پاهای چند مفصلی، پیشران‌های پروانه‌ای که شبیه بازوها هستند، بدنه‌ای که شامل موتورها و وسایل الکترونیکی آن است، و کلاه ایمنی گنبدی شکل. .

لئو توسط تیمی در Caltech ساخته شد و آنها به طور خاص به نحوه انتقال ربات بین راه رفتن و پرواز علاقه داشتند. این تیم خاطرنشان می کند که آنها روشی را که پرندگان از پاهای خود برای ایجاد نیروی رانش هنگام بلند شدن از زمین استفاده می کنند، مطالعه کردند و اصول مشابهی را برای ربات اعمال کردند. در ویدئویی که لئو را نشان می‌دهد که به یک پلکان نزدیک می‌شود، بلند می‌شود و از روی پله‌ها سر می‌خورد تا نزدیک به پایین فرود بیاید، حرکات ربات به‌طور یکپارچه زیبا هستند.

شباهتی بین این که چگونه انسانی که لباس جت می پوشد، پاها و پاهای خود را هنگام فرود یا بلند شدن کنترل می کند و نحوه استفاده LEO از کنترل هماهنگ پیشرانه های پروانه ای و مفاصل پا وجود دارد. گفت: Soon-Jo Chung، یکی از نویسندگان مقاله، استاد دانشگاه Caltech. ما می خواستیم رابط راه رفتن و پرواز را از نقطه نظر دینامیک و کنترل مطالعه کنیم.

لئو با سرعت 20 سانتی‌متر (7.87 اینچ) در ثانیه راه می‌رود، اما می‌تواند با مخلوط کردن برخی از پروازها با پیاده‌روی، سریع‌تر حرکت کند. پهنای گام‌های ما، محل قرار دادن پاها و محل قرارگیری بالاتنه نسبت به پاهایمان، همگی به ما کمک می‌کنند هنگام راه رفتن تعادل داشته باشیم. این ربات از پروانه های خود برای کمک به تعادل استفاده می کند، در حالی که محرک های پای آن آن را به جلو می برند.

برای آموزش ربات اسلک لاین - که بسیار سخت تر از راه رفتن روی یک پرتو تعادل است - این تیم حسگرهای تماس پای خود را با یک تماس پای مجازی ثابت درست در زیر آن تحت تاثیر قرار دادند، زیرا سنسورها قادر به تشخیص خط نبودند. ملخ ها نیز نقش مهمی داشتند و به لئو کمک کردند تا در حالت ایستاده و متعادل نگه داشته شوند.

برای اینکه ربات بتواند بر روی اسکیت بورد سوار شود، تیم این فرآیند را به دو بخش متمایز تقسیم کرد: کنترل زاویه فرمان و کنترل شتاب و کاهش سرعت اسکیت بورد. قرار دادن پاهای لئو در نقاط مشخصی روی تخته باعث می‌شود که برای فعال کردن فرمان، شیب داشته باشد و با حرکت دادن مرکز جرم ربات به عقب و در عین حال به جلو بردن همزمان بدن به جلو، شتاب رو به جلو حاصل می‌شود.

بنابراین، علاوه بر جذاب بودن (و کمی ترسناک)، هدف از توسعه رباتی مانند لئو چیست؟ نویسندگان مقاله می بینند که ربات هایی مانند Leo طیف وسیعی از ماموریت های رباتیک را امکان پذیر می کنند که نمی توانند توسط روبات های زمینی یا هوایی انجام شوند.

نویسندگان مقاله، «شاید مناسب‌ترین برنامه‌های لئو، برنامه‌هایی باشد که شامل تعاملات فیزیکی با سازه‌هایی در ارتفاع بالا هستند، که معمولاً برای کارگران انسانی خطرناک هستند و نیاز به جایگزینی توسط کارگران روباتیک دارند». گفت:. مثال‌ها می‌تواند شامل بازرسی خطوط ولتاژ بالا، رنگ‌آمیزی پل‌های بلند یا سایر سطوح بلند، بازرسی سقف‌های ساختمان یا لوله‌های پالایشگاه نفت، یا فرود تجهیزات حساس بر روی یک شی فرازمینی باشد.

مرحله بعدی لئو ارتقای عملکرد آن از طریق طراحی ساق سفت تر است که به پشتیبانی از وزن ربات و افزایش نیروی رانش پروانه های آن کمک می کند. این تیم همچنین می‌خواهد لئو را خودمختارتر کند و قصد دارد a را اضافه کند الگوریتم کنترل فرود پهپاد به نرم افزار خود، در نهایت هدف ربات این است که بتواند تصمیم بگیرد که کجا و چه زمانی راه برود در مقابل پرواز.

لئو به فاکتور شگفت انگیز Boston Dynamics دست نیافته است. ربات های رقصنده (یا اطلس آن که می تواند پارکور انجام بده) اما در راه است.

اعتبار تصویر: Caltech مرکز سیستم‌ها و فناوری‌های خودمختار/علوم رباتیک

منبع: https://singularityhub.com/2021/10/08/this-bipedal-drone-robot-can-walk-fly-skateboard-and-slackline/