İki Ayaklı Robot, Zor Arazileri Geçmek için Yürüme ve Uçmayı Birleştirir

İki ayaklı bir robot, yürüme ve uçmayı birleştiren yeni bir tür lokomosyon geliştirdi. Bu yeni kombinasyon, robota karmaşık hareketler yapma olanağı sağlar.

Robot, bir yürüme robotu ve bir uçan robotun karışımıdır ve LEONARDO veya kısaca LEO olarak adlandırılır. Slackline üzerinde yürüyebilir, zıplayabilir ve skateboard sürülebilir.

Robot, Caltech’in Otonom Sistemler ve Teknolojiler Merkezi (CAST) tarafından geliştirildi ve dengesini kontrol etmek için çok eklemli bacaklar ve pervane tabanlı iticiler kullanan ilk robottur.

Araştırma, 6 Ekim’de Science Robotics dergisinde yayımlandı.

Soon-Jo Chung, entsprechende yazar ve Bren Profesörüdür ve Aerospace ve Kontrol ve Dinamik Sistemler uzmanıdır.

“Doğadan ilham aldık. Kuşların, telefon hatlarını geçmek için nasıl kanat çırptıklarını ve zıpladıklarını düşünün” diyor Chung. “Kuşlar yürürken ve uçarken karmaşık ve ilginç bir davranış sergiler. Bunu anlamak ve öğrenmek istedik.”

“Bir insan, jet suit giyerken, iniş veya kalkış sırasında bacaklarını ve ayaklarını kontrol etme şekli ile LEO’nun senkronize kontrolü arasındaki benzerlik interessan” diyor Chung. “Yürüme ve uçma arasındaki arayüzü, dinamik ve kontrol açısından incelemek istedik.”

https://www.youtube.com/watch?v=DhpMlI8jb5o&t=5s

İki Ayaklı Robotlar

İki ayaklı robotlar, gerçek dünya arazilerini geçmek için insan gibi hareketler kullanır ve bu hareketler koşma veya zıplama olabilir. Ancak, zor araziler genellikle bunu zorlaştırır. Uçan robotlar, aynı zor arazileri kolayca geçebilir, ancak yüksek enerji tüketimi ve sınırlı yük kapasitesi ile sınırlıdırlar.

Kyunam Kim, Caltech’te doktora sonrası araştırmacı ve makalenin ortak lider yazarıdır.

“Çok modlu lokomosyon yeteneğine sahip robotlar, geleneksel robotlardan daha verimli bir şekilde zorlu ortamlarda hareket edebilir. Özellikle LEO, mevcut robotik sistemlerde genellikle iç içe olmayan hava ve iki ayaklı lokomosyon arasındaki boşluğu doldurmayı amaçlar” diyor Kim.

Melez Hareket Geliştirme

Araştırmacılar, bunu, yürüme ve uçma arasındaki melez bir hareketi kullanarak aşmaya çalıştılar. LEO, thruster’lerin üzerindeki yükü azaltarak büyük ölçüde ağırlığını destekleyen hafif bacaklara sahiptir.

Patrick Spieler, makalenin ortak lider yazarıdır.

“LEO, geçmesi gereken engellere bağlı olarak yürüme veya uçma arasında seçim yapabilir veya ikisini gerektiğinde birleştirebilir. Ayrıca LEO, insanların dengesini kontrol etme ustalığı gerektiren unusual lokomosyon manevralarını gerçekleştirebilir, örneğin slackline üzerinde yürüyebilir ve skateboard sürülebilir” diyor Spieler.

LEO, 2,5 feet boyundadır ve üç aktüatör eklemleri olan iki bacak ve omuzlarında açılı olarak monte edilmiş dört pervane iticiye sahiptir. LEO’nun pervaneleri, yürürken dik durmasını sağlar ve bacak aktüatörleri, robotun ağırlık merkezini ileriye doğru değiştirir, bu da senkronize yürüme ve uçma kontrolörü kullanılarak yapılır. LEO uçarken, bir dron gibi çalışır ve yalnızca pervaneleri kullanır.

Elena-Sorina Lupu, Caltech’te doktora öğrencisi ve makalenin ortak yazarıdır.

“LEO’nun pervaneleri sayesinde, robota çok fazla kuvvetle dokunabilir veya itebilirsiniz, ancak robota gerçekten zarar vermeden” diyor Lupu.

Ekibe göre, LEO’nun performansını geliştirmek için daha rijit bir bacak tasarımı geliştirecekler ve pervanelerin itme kuvvetini artıracaklar. Ayrıca LEO’yu daha otonom hale getirmek ve yeni geliştirilen bir dron iniş kontrol algoritması ile donatmak istiyorlar.

“Şu anda LEO, yürürken dengesini korumak için pervaneleri kullanıyor, bu da enerjiyi verimsiz bir şekilde kullanması anlamına geliyor. Bacak tasarımını geliştireceğiz, böylece LEO, pervanelerin minimal yardımıyla yürüyebilir ve dengesini koruyabilir” diyor Lupu.