Крупные обезьяны предпочитают раскачиваться под веткой, захватывая ее сильными кистями. Мелкие животные – белки, бурундуки, куницы – бегают по веткам сверху и перепрыгивают с одной на другую, балансируя всем телом, лапами и хвостом.
2 пропеллера, 1 нога: белка-робот учится прыгать по веткам
Пока одни инженеры учат роботов-гуманоидов делать сальто и танцевать хип-хоп, другие пытаются создать механизмы, способные передвигаться по тонким качающимся опорам – таким, как ветки деревьев.
Lolita777 — GoodFon
У древесных животных есть несколько способов быстро перемещаться между ветками.
Сотрудники Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне пытаются научить робота перемещаться а-ля белка. Сложность в том, что опора очень тонкая и неустойчивая, поэтому он не может удерживать равновесие, перенося вес с одной ноги на другую, как наземные роботы — собако- или человекоподобные.
Значит, нужен другой принцип. Команда под руководством Джастина Йима разработала стратегию, похожую на движения канатоходца или той же белки: все управление устойчивостью происходит за счет манипуляций с моментом вращения.
У разработанного учеными робота Salto-1P всего одна нога с захватом на конце? балансирующий маховик и пара небольших пропеллеров. Он использует радиальные силы, чтобы удерживать себя в вертикальном положении: вытягивает или сокращает ногу, дорабатывая маховиком и раскачивая ветку. Это похоже на то, как белка вращает лапами и совершает подскоки после приземления, чтобы обрести устойчивость.
Роботу труднее, чем белке
В опытах Salto-1P успешно прыгнул с ветки на ветку в 25 случаях из 30.
Труднее оказалось добиться вертикального приземления: лишь в двух из 25 попыток робот сразу после касания опоры сохранил вертикальное положение. В остальных случаях он цеплялся за ветку, но не удерживал равновесие и делал вокруг нее оборот или повисал на ноге под веткой.
«Йим и другие (ученые) отмечают, что Salto необходимо переориентировать ногу, чтобы подготовиться к приземлению в воздухе, что вынуждает его совершать более крутые прыжки, чем белки, которые могут балансируют передними конечностями после серии мелких прыжков. Авторы предполагают, что в будущих исследованиях повысят контроль над равновесием», – сообщает пресс-релиз университета.
Результаты исследования опубликованы в рецензируемом журнале Science Robotics.