Четвероногого робота поставили на колеса

Швейцарские инженеры разработали алгоритм для управления четвероногими роботами с колесами на концах ног. Применив его на новой модификации робота ANYmal, они показали, что робот под управлением такого алгоритма передвигается по местности с разным рельефом лучше, чем аналогичные разработки. Статья будет представлена на конференции ICRA 2019.

Инженеры применяют в своих роботах различные механизмы передвижения, такие как колеса, гусеничные приводы и ноги. Они отличаются не только конструкцией, но и ходовыми качествами, делающими их оптимальными для тех или иных задач. К примеру, колеса позволяют передвигаться быстро и упрощают алгоритмы управления, а ноги позволяют преодолевать препятствия и передвигаться по сложному рельефу. Существуют даже роботы, в которых применяются оба этих механизма, но почти все из них активно используют только один из механизмов или применяют медленные статические движения.

Марко Хуттер (Marco Hutter) и его коллеги из Швейцарской высшей технической школы Цюриха создали новую модификацию четвероногого робота ANYmal, оснащенную четырьмя ногами с колесами на концах, способную активно использовать два типа движений. Робот ANYmal был ранее разработан в той же организации и использовался этой и другими исследовательскими группами для экспериментов с различными алгоритмами управления. К примеру, недавно его научили ритмично танцевать под музыку. Робот приводится в движение 12 электромоторами, благодаря которым он может двигать каждой ногой в практически любом направлении.

Для своей новой работы инженеры модифицировали ANYmal, прикрепив на конец каждой ноги колесо с электромотором. Но главное достижение работы заключается в алгоритме, позволяющем роботу активно использовать ноги и колеса. Алгоритм основан на распространенном в области шагающих роботов методе поиска точек нулевого момента, при котором робот рассчитывает свои движения таким образом, чтобы сумма всех внешних сил была направлена к поверхности. В данном случае алгоритм постоянно рассчитывает треугольник, ограниченный тремя точками контакта ног с поверхностью, внутри которого может располагаться точка нулевого момента.

Робот может передвигаться на колесах вперед, поворачивать с помощью шагов, а также шагать вперед, если перед ним находится препятствие, на которое необходимо взобраться. Во время движения робот постоянно подстраивает положение каждой ноги таким образом, чтобы минимизировать перемещения центра масс по высоте.

Недавно другая группа европейских инженеров представила робота Centauro, который также имеет четыре ноги с колесами на концах, но кроме этого оснащен двумя руками и умеет поворачивать колеса. В начале сентября инженеры продемонстрировали необычную систему управления этим роботом, позволяющую ему копировать движения человека, опираясь на изображения с камеру.

Григорий Копиев

Источник: nplus1.ru

Комментарии: