Создание роботов, которые могут выполнять акробатические движения, такие как сальто или прыжки с вращением, на практике является очень сложной задачей. Как правило, эти роботы требуют комплексного и дорогого набора из соответствующего оборудования, гибких систем движения и алгоритмов управления этими процессами.
Конкурент Atlas: MIT разработал робота-акробата, способного выполнять сальто
Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) разработали нового робота-гуманоида, оснащенного кинодинамическим планировщиком движения и системой контроля падения. Согласно статье, опубликованной на arXiv, новый дизайн позволяет роботу выполнять обратное сальто и ряд других акробатических трюков.
Новый робот еще не проходил полевых испытаний, однако предварительные тесты весьма многообещающие
«В новой работе мы попытались придумать реалистичный алгоритм управления, который заставил бы гуманоидного робота выполнять акробатические действия, такие как переворот назад / вперед / в сторону, прыжок с вращением и перепрыгивание через препятствие», — рассказал Донхён Ким, один из исследователей, в интервью порталу TechXplore.
Для выполнения движений с высокой динамикой роботам необходимо эффективно использовать исполнительные механизмы. Однако большинство существующих конструкций ботов не до конца решают проблем, связанные с аппаратным обеспечением. Яркий пример — падение напряжения, которое может происходить во время движений с высоким крутящим моментом или высокой скоростью.
Ким и его коллега разработали новый метод, позволяющий справиться с ограничениями, связанными с высокодинамичным поведением роботов во время планирования и управления движением. В сочетании с конструкцией гуманоидного робота, которую они предложили, этот метод может обеспечить более динамичные движения и превратить робота в настоящего акробата.
«Наиболее заметным различием между новым роботом-гуманоидом, которого разработали мы, и уже существующими аналогами, будут приводы», — пояснил Ким. «Технологическая начинка приводов была значительно усовершенствована, и мы уже продемонстрировали выдающуюся производительность для четвероногих роботов, таких как Cheetah 1, 2 и 3, а также для и их мини-версий».
В отличие от других гуманоидных роботов, разработанных в прошлом, новый прототип чрезвычайно динамичен и эффективен, а потому должен быть способен выполнять более требовательные и сложные задачи.
«Выполнение динамических движений является сложной задачей для роботов, потому что их оператор должен сначала понять взаимосвязь между аппаратным и программным обеспечением», — отметил Донхён Ким. «В нашей работе мы попытались устранить критические аппаратные ограничения при динамическом движении в алгоритме управления, основываясь на накопленном опыте и знаниях об аппаратном обеспечении роботов в целом».
Ким и его коллеги протестировали свою конструкцию робота, планировщик движения и контроллер посадки в реалистичных симуляциях. Результаты очень многообещающие, и согласно им гуманоидный робот MIT должен уметь выполнять различные акробатические действия, включая сальто назад, сальто вперед и прыжки с вращением.
В будущем разработка может оказаться весьма эффективной для выполнения широкого круга сложных миссий. Но для начала исследователи планируют протестировать свой дизайн, планировщик движения и алгоритм управления в реальных сценариях, чтобы доработать и исправить систему перед выходом на коммерческий рынок.