Roboții merg mai repede cu picioare flexibile nou dezvoltate

Roboții de la Universitatea din California, San Diego, au dezvoltat picioare flexibile pentru roboți. Noua tehnologie poate face ca roboții să meargă cu 40 la sută mai repede pe terenuri accidentate, cum ar fi pietriș și așchii de lemn.

Noua dezvoltare este importantă pentru o varietate de aplicații diferite, în special pentru misiunile de căutare și salvare.

Cercetarea va fi prezentată la conferința RoboSoft, care va fi virtuală și va avea loc între 15 mai și 15 iulie 2020.

Emily Lathrop este studentă doctorandă la Școala de Inginerie Jacobs de la UC San Diego și este primul autor al lucrării.

„Roboții au nevoie să poată merge repede și eficient pe teren natural, accidentat, astfel încât să poată merge peste tot unde pot merge oamenii, dar poate că nu ar trebui să meargă”, a spus Lathrop.

Michael T. Tolley este profesor în Departamentul de Inginerie Mecanică și Aerospațială de la UC San Diego. El este autorul senior al lucrării.

“De obicei, roboții pot controla mișcarea doar la articulații specifice”, a spus Tolley. “În această lucrare, am demonstrat că un robot care poate controla rigiditatea și, prin urmare, forma picioarelor sale, depășește proiectele tradiționale și poate adapta la o varietate de terenuri.”

https://www.youtube.com/watch?v=rVKKwbaojAo&feature=emb_logo

Picioare flexibile pentru roboți

Picioarele flexibile pentru roboți constau într-o membrană de latex umplută cu boabe de cafea. Boabele de cafea pot trece de la starea solidă la starea lichidă. Mecanismul care permite ca un mediu granular, cum ar fi boabele de cafea, să se comporte astfel se numește blocare granulară. Ca urmare, roboții pot merge mai repede și au o priză mai bună.

Când picioarele robotului ating pământul, ele devin ferme și se conformează suprafeței pentru a stabili o bază solidă. Când se mișcă, picioarele se deblochează și se relaxează între pași, iar structurile de susținere sunt folosite pentru a le ajuta să rămână flexibile în timp ce sunt blocate.

Aceste picioare flexibile au fost primele de acest fel care au fost testate pe suprafețe accidentate.

Cercetătorii au instalat picioarele pe un robot hexapod și au proiectat și construit un sistem de bord. Sistemul de bord este capabil să genereze presiune negativă și presiune pozitivă pentru a debloca și bloca picioarele între fiecare pas. Pentru a bloca picioarele, o pompă de vid îndepărtează aerul dintre boabele de cafea. Ele pot fi, de asemenea, blocate pasiv dacă greutatea robotului împinge aerul afară din boabele de cafea.

Suprafețe accidentate

Robotul a fost testat mergând pe o varietate de suprafețe diferite, inclusiv pământ plat, așchii de lemn și pietriș, cu și fără picioarele flexibile. Rezultatele au arătat că blocarea pasivă este cea mai eficientă pe pământ plat, iar blocarea activă este cea mai bună pe pietriș.

Cu picioarele flexibile, picioarele robotului au putut să apuce mai bine pământul, ceea ce a crescut viteza sa. Acest lucru a fost valabil în special atunci când robotul a mers pe pante și pe teren accidentat.

Nick Gravish este profesor în Departamentul de Inginerie Mecanică și Aerospațială de la UC San Diego și coautor al studiului.

“Lumea naturală este plină de terenuri dificile pentru roboții care merg – suprafețe alunecoase, stâncoase și moi fac ca mersul să fie complicat”, a spus Gravish. “Picioarele care pot adapta la aceste tipuri diferite de teren pot ajuta roboții să îmbunătățească mobilitatea.”

Cercetătorii vor încerca acum să incorporeze senzori moi pe partea inferioară a picioarelor, ceea ce va permite utilizarea unei plăci de control electronice. Placa de control electronică va identifica tipul de teren pe care robotul urmează să meargă și dacă picioarele trebuie să fie blocate activ sau pasiv. Cercetătorii vor continua, de asemenea, să îmbunătățească algoritmii de proiectare și control pentru o eficiență mai bună.