В Череповце запатентовали сверхпроходимого робота с гусеницами и подвижным «брюхом»

Специалисты ЧГУ предложили способ борьбы с пробуксовкой движителей наземного дрона на самых сложных почвах — в глубоком снегу, на сухом песке или по болотной топи. В таких условиях обычные робоплатформы часто закапываются в грунт и застревают, даже если они изначально имеют повышенную проходимость.

Проблему раньше пытались решать по-разному, со своими плюсами и минусами. Можно оснастить гусеницы или колеса очень высокими грунтозацепами, но они будут мешать движению на твердых грунтах. Альтернативный способ — на слабом грунте посадить беспилотник на днище, чтобы он скользил по поверхности, отталкиваясь движителями. Однако при этом само днище начинает создавать значительное сопротивление движению.

Череповецкие спецы задались целью развязать эти конфликты. Придуманная ими робоплатформа состоит из рамы с четырьмя независимыми движителями — колесами или гусеницами с самостоятельными приводами, — систем бортового питания и навигации, множеством датчиков. К этим обычным для наземных роботов частям они добавили управляемое по высоте днище. Установленное под рамой, оно может с помощью актуатора опускаться и подниматься. На него с нижней стороны наплавлен слой скользкого сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ).

Как это работает? Бортовой блок управления принимает сигналы с датчиков силы тока в электромоторах. Резкое повышение тока говорит о том, что конкретный движитель забуксовал. Компьютер тут же резко уменьшает мощность двигателя, чтобы робот не успел сильно закопаться, и тут же опускает днище вниз, чтобы разгрузить опору. Площадь контакта растет на 60–80%, а давление на грунт падает на 40–50%, что позволяет движителю восстановить сцепление. Антифрикционное покрытие позволяет беспилотнику скользить по поверхности, не зарываясь и не тратя лишнюю энергию. Чем-то этот метод передвижения напоминает действия пустынных ящериц, которые тоже скользят на брюхе по зыбучим пескам.

Авторы изобретения не упоминают, проходила ли идея проверку в симуляции или на физических прототипах. Они также не описали, где могли бы применяться такие роботы. Однако известно, что исследования ЧГУ в области транспорта связаны с георазведкой в условиях Русского Севера — по-видимому, нынешняя разработка сделана тоже в рамках этой работы.