ЛЕОНАРДО, двуногий робот, умеет кататься на скейтборде и ходить по Slackline

LEO изобретает новый тип передвижения где-то между ходьбой и полетом.


Исследователи из Калифорнийского технологического института создали двуногого а, который сочетает ходьбу с полетом, чтобы создать новый тип передвижения, что делает его исключительно проворным и способным к сложным движениям.

Отчасти шагающий робот, отчасти летающий дрон, недавно разработанный LEONARDO (сокращенно от Legs ONboARD drOne или сокращенно LEO) может ходить по леску, прыгать и даже кататься на скейтборде. Разработанный командой Центра автономных систем и технологий Калифорнийского технологического института (CAST), LEO является первым роботом, который использует многосуставные опоры и двигатели на основе пропеллера для достижения точной степени контроля над балансом.

Статья о роботе LEO была опубликована в Интернете 6 октября и помещена на обложке октябрьского 2021 года. Научная робототехника.

«Мы черпали вдохновение в природе. Подумайте о том, как птицы могут хлопать крыльями и прыгать, чтобы перемещаться по телефонным линиям», — говорит Сун-Джо Чанг, автор-корреспондент и профессор Брена по аэрокосмическим и динамическим системам. «Когда птицы перемещаются между ходьбой и полетом, происходит сложное, но интригующее поведение. Мы хотели понять это и извлечь из этого уроки».

«Есть сходство между тем, как человек в реактивном костюме управляет своими ногами и ступнями при приземлении или взлете, и тем, как LEO использует синхронизированное управление распределенными двигателями на основе пропеллера и суставами ног», — добавляет Чанг. «Мы хотели изучить взаимодействие ходьбы и полета с точки зрения динамики и контроля».

Двуногие роботы способны преодолевать сложные ландшафты реального мира, используя те же движения, что и люди, такие как прыжки, бег или даже подъем по лестнице, но они не могут двигаться по пересеченной местности. Летающие роботы легко перемещаются по пересеченной местности, просто избегая земли, но они сталкиваются со своим набором ограничений: высоким потреблением энергии во время полета и ограниченной полезной нагрузкой. «Роботы, обладающие способностью к мультимодальному перемещению, могут перемещаться в сложных условиях более эффективно, чем традиционные роботы, за счет надлежащего переключения между доступными им средствами передвижения. В частности, LEO стремится преодолеть разрыв между двумя несопоставимыми областями воздушного и двуногого передвижения. обычно не вплетаются в существующие робототехнические системы «, — говорит Кюнам Ким, научный сотрудник Калифорнийского технологического института и соавтор исследования. Научная робототехника бумага.

Используя гибридное движение, которое представляет собой нечто среднее между ходьбой и полетом, исследователи получают лучшее из обоих миров с точки зрения передвижения. Легкие ноги LEO снимают нагрузку с его двигателей, поддерживая основную часть веса, но поскольку двигатели управляются синхронно с суставами ног, LEO обладает невероятным балансом.

«В зависимости от типов препятствий, которые ему необходимо преодолеть, LEO может выбрать либо ходьбу, либо полет, либо их сочетание по мере необходимости. Кроме того, LEO может выполнять необычные маневры передвижения, которые даже у людей требуют мастерства равновесия. как ходьба по стропе и катание на скейтборде », — говорит Патрик Шпилер, соавтор книги Научная робототехника paper и бывший член группы Чанга, который в настоящее время работает в Лаборатории реактивного движения, которой управляет Калифорнийский технологический институт для НАСА.