द्विपाद रोबोट चलने और उड़ने को मिलाता है जो कठिन इलाके में नेविगेट करने के लिए

कैल्टेक के शोधकर्ताओं द्वारा एक द्विपाद रोबोट विकसित किया गया है जो चलने और उड़ने को मिलाता है जो एक नए प्रकार की गति बनाता है। यह नया संयोजन रोबोट को जटिल आंदोलनों को करने में सक्षम बनाता है।

रोबोट एक चलने वाले रोबोट और एक उड़ने वाले रोबोट के बीच एक मिश्रण है, और इसका नाम लियोनार्डो है, या लEO के लिए छोटा है। यह एक स्लैकलाइन पर चलने, कूदने और स्केटबोर्ड पर सवारी करने में सक्षम है।

रोबोट को कैल्टेक के सेंटर फॉर ऑटोनोमस सिस्टम्स एंड टेक्नोलॉजीज (CAST) में एक टीम द्वारा विकसित किया गया है, और यह पहला रोबोट है जो अपने संतुलन पर नियंत्रण प्राप्त करने के लिए मल्टी-जॉइंट पैर और प्रोपेलर-आधारित थ्रस्टर्स का उपयोग करता है।

शोध 6 अक्टूबर को साइंस रोबोटिक्स में प्रकाशित किया गया था।

सून-जो चुंग संबंधित लेखक और ब्रेन प्रोफेसर ऑफ एयरोस्पेस एंड कंट्रोल एंड डायनेमिकल सिस्टम्स हैं।

“हमने प्रकृति से प्रेरणा ली। पक्षियों के बारे में सोचें जो टेलीफोन लाइनों पर नेविगेट करने के लिए फ्लैप और कूद सकते हैं,” चुंग कहते हैं। “एक जटिल लेकिन आकर्षक व्यवहार तब होता है जब पक्षी चलने और उड़ने के बीच चलते हैं। हम इसे समझना और सीखना चाहते थे।”

“एक मानव जो जेट सूट पहनता है और उतरते या उड़ान भरते समय अपने पैरों और पैरों को नियंत्रित करता है, और लEO सिंक्रोनाइज्ड नियंत्रण वितरित प्रोपेलर-आधारित थ्रस्टर्स और पैर जोड़ों का उपयोग करता है, के बीच एक समानता है,” चुंग जोड़ते हैं। “हम चलने और उड़ने के इंटरफेस का अध्ययन करना चाहते थे गतिविधि और नियंत्रण के दृष्टिकोण से।”

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द्विपाद रोबोट

द्विपाद रोबोट वास्तविक दुनिया के इलाकों में नेविगेट करने के लिए मानवों की तरह आंदोलनों का उपयोग करते हैं, और ये आंदोलन दौड़ने या कूदने जैसे हो सकते हैं। हालांकि, कठिन इलाके अक्सर इसे होने से रोकते हैं। उड़ने वाले रोबोट आसानी से इसी कठिन इलाके को उड़कर पार कर सकते हैं, लेकिन वे भी उड़ान के दौरान उच्च ऊर्जा की खपत और सीमित पेलोड क्षमता से सीमित होते हैं।

क्यूनम किम कैल्टेक में एक पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता और पेपर के सह-लीड लेखक हैं।

“रोबोट जो मल्टीमोडल लोकोमोशन क्षमता रखते हैं, वे पारंपरिक रोबोटों की तुलना में चुनौतीपूर्ण वातावरण में अधिक कुशलता से चलते हैं क्योंकि वे अपनी उपलब्ध गति के साधनों के बीच स्विच करते हैं,” किम कहते हैं। “विशेष रूप से, लEO वायु और द्विपाद लोकोमोशन के दो अलग-अलग डोमेन के बीच की खाई को पाटने का लक्ष्य रखता है जो मौजूदा रोबोटिक सिस्टम में आमतौर पर जुड़े नहीं होते हैं।”

हाइब्रिड मूवमेंट विकसित करना

शोधकर्ताओं ने चलने और उड़ने के बीच एक हाइब्रिड आंदोलन पर भरोसा करके इसके चारों ओर जाने की कोशिश की। लEO के पास हल्के पैर हैं जो अपने थ्रस्टर्स पर दबाव को कम करते हुए एक बड़े वजन का समर्थन करते हैं।

पैट्रिक स्पीलर पेपर के सह-लीड लेखक हैं।

“लEO उन बाधाओं के प्रकार के आधार पर चलने या उड़ने का विकल्प चुन सकता है, या आवश्यकतानुसार दोनों को मिला सकता है,” स्पीलर कहते हैं। “इसके अलावा, लEO असामान्य लोकोमोशन मैन्यूवर्स करने में सक्षम है जो मानवों में भी संतुलन की मास्टरी की आवश्यकता होती है, जैसे कि स्लैकलाइन पर चलना और स्केटबोर्डिंग।”

लEO 2.5 फीट लंबा है और दो पैरों के साथ तीन एक्ट्यूएटेड जोड़ हैं, साथ ही चार प्रोपेलर थ्रस्टर्स हैं जो रोबोट के कंधों पर कोण पर माउंट किए गए हैं। लEO के प्रोपेलर्स उसे चलते समय सीधा रखने में मदद करते हैं, और पैर एक्ट्यूएटर्स पैरों की स्थिति को बदल देते हैं ताकि रोबोट के केंद्र को आगे बढ़ाया जा सके, जो एक सिंक्रोनाइज्ड चलने और उड़ने वाले नियंत्रक के माध्यम से किया जाता है। जब लEO उड़ रहा होता है, तो यह एक ड्रोन की तरह काम करता है और केवल प्रोपेलर्स का उपयोग करता है।

एलेना-सोरिना लुपु कैल्टेक में एक स्नातक छात्र और पेपर के सह-लेखक हैं।

“लEO के प्रोपेलर्स के कारण, आप इसे बहुत अधिक बल के साथ धक्का या पोक कर सकते हैं बिना वास्तव में रोबोट को गिराए,” लुपु कहते हैं।

टीम अब लEO के प्रदर्शन में सुधार करने के लिए एक अधिक कठोर पैर डिज़ाइन विकसित करने और प्रोपेलर्स के थ्रस्ट बल को बढ़ाने की योजना बना रही है। एक और लक्ष्य लEO को अधिक स्वायत्त बनाना है और इसे एक नए ड्रोन लैंडिंग नियंत्रण अल्गोरिथ्म से लैस करना है।

“वर्तमान में, लEO चलते समय संतुलन बनाने के लिए प्रोपेलर्स का उपयोग करता है, जिसका अर्थ है कि यह ऊर्जा का उपयोग अप्रभावी ढंग से करता है। हम लEO को प्रोपेलर्स की न्यूनतम सहायता से चलने और संतुलन बनाने के लिए पैर के डिज़ाइन में सुधार करने की योजना बना रहे हैं,” लुपु कहते हैं।