Посмотрите, как этот четвероногий робот берется за бревно благодаря интеллектуальной системе реактивных колес

Mar 21, 2023

Исследователи из Института робототехники и факультета машиностроения Университета Карнеги-Меллона нашли способ помочь четвероногим роботам, таким как Спот, преодолевать сложную местность на балансире, привязав к их спине активное реактивное колесо.

«Этот эксперимент был огромным», — утверждает Закари Манчестер, старший автор работы и руководитель лаборатории робототехнических исследований в Карнеги-Меллоне. «Я не думаю, что кто-то когда-либо успешно ходил на бревне с роботом».

Ходьба по бревну — непростая задача для человека, но для роботов она значительно сложнее. У вас мало права на ошибку и негде споткнуться, а когда вы работаете с четырьмя ногами, а не с двумя, все становится еще сложнее. «При нынешних методах управления тело и ноги четвероногого робота разделены и не взаимодействуют друг с другом, чтобы координировать свои движения», — объясняет Манчестер. «Так как же мы можем улучшить их баланс?»

Решение представляет собой состоящее из двух частей программное и аппаратное обеспечение: пара приводов реактивных колес (RWA), прикрепленных к спине робота, и новая техника управления, которая может использовать колеса для управления угловым моментом робота независимо от его ног.

«По сути, у вас есть большой маховик с прикрепленным к нему двигателем», — говорит Манчестер о подходе RWA, который используется для обеспечения дистанционного управления спутниками в космосе. «Если вы повернете тяжелый маховик в одну сторону, спутник закрутится в другую. Теперь возьмите его и поместите на тело четвероногого робота».

Тестируя эту концепцию на коммерческом четвероногом роботе Unitree A1, команда обнаружила, что двух RWA достаточно, чтобы сориентировать тело и повысить маневренность робота, а в управляющем программном обеспечении их можно рассматривать как простой гиростат, легко добавляемый к прогнозирующей модели. алгоритм управления.

Моделирование доказало, что система теоретически способна позволить роботу всегда приземляться на ноги, как кошка, независимо от положения при падении, в то время как физические испытания показали, что модифицированный робот с апломбом справляется с бревном.

«Четвероногие — это следующий большой шаг в развитии роботов», — предсказывает Манчестер. «Я думаю, в ближайшие несколько лет вы увидите гораздо больше их в дикой природе».

Работа команды была принята на Международную конференцию по робототехнике и автоматизации 2023 года (ICRA '23) и доступна для скачивания в формате PDF с открытым доступом.