Создан самый простой шагающий робот
В 1980-ые годы роботехник Тад Макгир сделал робота, который работал вообще без мотора: он шагал по наклонной плоскости, используя только силу гравитации. Теперь давнюю работу ученые вспомнили и сделали робота, который может ходить по ровной поверхности. Правда, один мотор ему нужен.
Группа инженеров из Университета Карнеги-Меллона совместно с коллегами из Университета Иллинойса Урбана-Шампейн разработала и построила самого простого шагающего робота в истории.
Все последние десятилетия инженеры работали над созданием роботов, которые могли бы ходить на двух ногах и делать это так же плавно, как животные или люди. На сегодняшний день многого удалось добиться, но конечная цель еще не достигнута. Роботы по-прежнему ходят как роботы.
В процессе работы над созданием шагающих роботов возникло множество инженерных решений, включающих в себя основные и вспомогательные двигатели, гидравлику, микросхемы обработки данных и другие элементы и детали. Роботы получаются чрезвычайно сложными и очень дорогими. Сегодня многие инженеры задаются вопросом: а не существует ли простого способа решения этой задачи?
В новой работе команда исследователей применила совершенно новый подход к проблеме и нашла способ значительно упростить функции, необходимые для того, чтобы робот мог ходить на двух ногах.
Хорошо забытое старое
На создание робота команду вдохновила работа канадского инженера Тада Макгира (Tad McGeer), который в конце 1980-х годов построил простого робота, не имевшего ни двигателей, ни приводов, ни компьютеров для управления его движениями. Вместо этого была разработана конструкция, позволяющая роботу легкой походкой спускаться по наклонной плоскости. Это стало возможным, как отмечают исследователи, благодаря грамотному использованию в баланса и гравитации.
В рамках новой работы исследователи разработали аналогичного робота, способного ходить по ровной поверхности с помощью всего одного привода. Робота назвали Mugatu.
Чем проще, тем надежнее
У робота две ноги, соединенные вместе в верхней части. У ног есть стопы, но нет коленей. Все его детали сконструированы таким образом, чтобы использовать преимущества гравитации: например, ноги сконструированы так, чтобы робот мог катиться вперед-назад, а также немного поворачивать в ту или иную сторону.
Центр тяжести робота всегда находился ниже центра кривизны каждой ноги. Это означает, что если робот выйдет из равновесия, он всегда сможет вернуться в вертикальное положение. Была добавлена еще одна особенность: когда робот стоит на одной ноге, он всегда слегка отклоняется назад, что позволяет ему легко поднимать свободную ногу.
В итоге получился робот, все части которого сбалансированы таким образом, что он может ходить, не падая, и при этом использует всего один привод в качестве источника энергии. Конструкция оказалась весьма эффективной с точки зрения энергопотребления. Авторы работы считают, что Maguti - это лишь первый шаг к созданию нового типа двуногих роботов, которые будут в большей степени опираться на саму конструкцию ног, чем на сложные способы управления.