Роботите с крака се справят изненадващо добре в условия на слаба гравитация

16.07.2021   |   Начало»Технологии

Редактор
Екатерина Амова

Редактор
Екатерина Амова

Тук на Земята все по-често се срещат роботи с крака, тъй като те се оказват особено подходящи за трудни терени. В космоса обаче хората все още зависят в значителна степен от машини с колела, но това може скоро да се промени.
 
Колелата вършат доста добра работа на Луната и на Марс, но има и доста други места за изследване като по-малки луни и астероиди, на които не теренът е проблем, а гравитацията.
 
В среда с ниска гравитация всеки робот, движещ се през труден терен, рискува да преминава във фази на полет, което може да е опасно за роботите, които не са подготвени за това. След експерименти с четирикрак робот наречен SpaceBok изследователи от Лабораторията по роботизирани системи към Швейцарския технологичен институт ETH в Цюрих установяват, че роботът може да се придвижва успешно в среда с ниска гравитация с леки скокове, като използва краката за насочване по време на полета точно както правят котките.
 
Истинско предизвикателство в процеса на обучение на робота е голямата сложност на действието, при което, докато размахва крака във въздуха, трябва да постигне специфична конфигурация, а динамиката е "твърде нелинейна". Дори симулацията на целия процес е доста трудна. Мекото приземяване е от изключителна важност, защото неконтролираното подскачане може да запрати робота на голямо разстояние.
 
В условия на ниска гравитация въртенето на колелата става трудно заради намаленото триене. Краката обаче дават възможност да се използва ниската гравитация за високи скокове, които са много ефективни. С високи подскоц могат да се преодоляват и големи препятствия по пътя, което е по-трудно при по-силна гравитация, обяснява водещият автор на изследването Никита Рудин.
 
Според него най-голямото предизвикателство е фазата на дългия полет, която не съществува в земни условия. При земната гравитация роботите (и животните) използват съпротивителните сили на повърхността, за да балансират, и по време на скок те обикновено не трябва да променят посоката. При ниска гравитация фазата на полет се удължава с няколко секунди и контактите  с повърхността са кратки. Роботът трябва да може да се преориентира, т.е. да балансира във въздуха. В противен случай и малко нарушение по време на скока ще причини бавно преобръщане на робота. Накратко, при ниска гравитация възниква проблем с управлението, който може да се пренебрегне на Земята.
 
Добавянето на опашка, както и на тежки обувки би помогнало за подобряване на характеристиките на робота, но това ще го направи по-тежък, което е скъпо в космоса. Интересно подобрение според Рудин би било добавянето на възможност роботът да извива гръбнака си като котка.

Ключови думи: IEEE Spectrum   ETH   роботи  

Област: Роботика