Tämä kaksijalkainen drone -robotti voi kävellä, lentää, rullalautaa ja Slacklinea

Useimmat eläimet rajoittuvat joko kävelyyn, lentämiseen tai uimiseen, ja kourallinen onnekkaita lajeja, joiden fysiologia sallii niiden ylittämisen. Uusi robotti sai heiltä inspiraation, ja se voi lentää kuin lintu yhtä hyvin kuin kävellä kuin (oudon kömpelö, metallinen, pieni) ihminen. Se osaa myös rullalautaa ja slacklinea, kaksi taitoa, joita useimmat ihmiset eivät koskaan opi.

Kuvattu kohdassa paperi julkaistu tällä viikolla Tiede-robotiikka, robotin nimi on Leo, joka on lyhenne sanoista Leonardo, joka on lyhenne sanoista Leggs ONBOARD drOne. Nimensä ansiosta se kuulostaa jaloiselta dronilta, mutta siinä on hieman humanoidimuotoinen, moniniveliset jalat, käsivarsilta näyttävät potkuripotkurit, moottorit ja elektroniikka sisältävä "runko" sekä kupolin muotoinen suojakypärä. .

Leon rakensi Caltechin tiimi, ja he olivat erityisen kiinnostuneita siitä, kuinka robotti siirtyisi kävelystä lentämään. Tiimi huomauttaa, että he tutkivat tapaa, jolla linnut käyttävät jalkojaan työntövoiman luomiseen nouseessaan, ja sovelsivat samanlaisia ​​periaatteita robottiin. Videossa, jossa Leo lähestyy portaikkoa, nousee lentoon ja liukuu portaiden yli laskeutuakseen lähelle pohjaa, robotin liikkeet ovat saumattomasti siroja.

"On samankaltaisuus siinä, kuinka vesipukua pukeutunut ihminen hallitsee jalkojaan laskeutuessaan tai nousussa ja kuinka LEO käyttää synkronoitua ohjausta hajautetuille potkuripohjaisille potkureille ja jalkanivelille." sanoi Soon-Jo Chung, yksi paperin kirjoittajista, Caltechin professori. "Halusimme tutkia kävelyn ja lentämisen rajapintaa dynamiikan ja ohjauksen näkökulmasta."

Leo kävelee nopeudella 20 senttimetriä (7.87 tuumaa) sekunnissa, mutta voi liikkua nopeammin sekoittamalla lentämistä kävelyyn. Se, kuinka leveät askelmamme ovat, mihin asetamme jalkamme ja missä ylävartalomme ovat suhteessa jalkoihin, auttavat meitä tasapainottamaan kävellessämme. Robotti käyttää potkureita tasapainottamaan sitä, kun taas sen jalkatoimilaitteet siirtävät sitä eteenpäin.

Opettaakseen robotin löystymään – mikä on paljon vaikeampaa kuin käveleminen tasapainopalkin päällä – tiimi ohitti sen jalkakosketusanturit kiinteällä virtuaalisella jalkakoskettimella, joka oli keskellä sen alla, koska anturit eivät pystyneet havaitsemaan linjaa. Potkurilla oli myös suuri rooli, ja ne auttoivat pitämään Leon pystyssä ja tasapainossa.

Jotta robotti voisi ajaa rullalaudalla, tiimi jakoi prosessin kahteen erilliseen osaan: ohjauskulman hallintaan ja rullalaudan kiihtyvyyden ja hidastumisen hallintaan. Leon jalkojen sijoittaminen tiettyihin paikkoihin laudalla sai sen kallistumaan ohjaamisen mahdollistamiseksi, ja eteenpäin kiihtyvyys saavutettiin siirtämällä botin massakeskiötä taaksepäin ja samalla kallistamalla vartaloa eteenpäin.

Joten sen lisäksi, että se on siistiä (ja hieman kammottavaa), mikä on Leon kaltaisen robotin kehittämisen tavoite? Kirjoittajat näkevät Leon kaltaisten robottien mahdollistavan erilaisia ​​robottitehtäviä, joita maa- tai ilmarobotit eivät voineet suorittaa.

"Leolle parhaiten soveltuvat sovellukset olisivat ne, jotka sisältävät fyysistä vuorovaikutusta korkealla sijaitsevien rakenteiden kanssa, jotka ovat yleensä vaarallisia ihmistyöntekijöille ja vaativat korvaamista robottityöntekijöillä", paperin kirjoittajat. sanoi. Esimerkkejä voivat olla korkeajännitejohtojen tarkastus, korkeiden siltojen tai muiden korkeiden pintojen maalaus, rakennusten kattojen tai öljynjalostamoiden putkien tarkastus tai herkkien laitteiden laskeutuminen maan ulkopuoliseen kohteeseen.

Seuraavaksi Leo parantaa suorituskykyään jäykemmillä jaloilla, mikä auttaa tukemaan robotin painoa ja lisäämään sen potkurien työntövoimaa. Tiimi haluaa myös tehdä Leosta autonomisemman ja aikoo lisätä a drone laskun ohjausalgoritmi ohjelmistoonsa, viime kädessä pyrkien siihen, että robotti voi päättää, missä ja milloin kävellä vai lentää.

Leo ei ole aivan saavuttanut Boston Dynamicsin wow-tekijää tanssivat robotit (tai sen Atlas, joka voi tehdä parkouria), mutta se on matkalla.

Kuvan luotto: Caltech Autonomisten järjestelmien ja teknologian keskus/Tiede-robotiikka

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