Ученые создали четвероногого био-робота, который лазает, как никто другой. Он цепляется за неровные вертикальные поверхности, используя уникальный механизм, который очень эффективен, но в то же время относительно прост.
Хотя некоторые экспериментальные роботы используют системы захвата на основе всасывания для подъема по гладким поверхностям, такая технология не работайте на грубых поверхностях, таких как камень, где невозможно образовать уплотнение.
Одна из альтернатив включает использование так называемых захватов для микропозвоночников. Они включают в себя множество крошечных острых крючков, которые цепляются за небольшие укромные уголки и трещины на поверхности, на которую нужно подняться. Крючки освобождаются от этой поверхности, когда захват поднимается для следующего шага вверх.
Некоторые захваты для микропозвоночников являются пассивными и удерживаются за счет веса висящего тела робота. Этот тип хорошо работает на относительно плоских стенах, но плохо справляется с более неровными поверхностями, такими как скалы, которые требуют более разнообразной стратегии лазания.
Активные захваты для микропозвоночников позволяют обойти это ограничение за счет включения электрические приводы, которые целенаправленно погружают кольцо крючков в поверхность, поддерживая моторизованную фиксацию, которая работает в любом направлении. Однако они, как правило, громоздки, энергоемки и механически сложны, а также обеспечивают довольно низкую скорость подъема.
Именно здесь на помощь приходит четвероногий робот LORIS.
ЛОРИС был разработан в сотрудничестве с НАСА с прицелом на исследование других планет Университетом Карнеги-Меллона
Названное в честь лазающего сумчатого животного, а также слов «Легкий робот-наблюдатель за неровными склонами», устройство было создано Полом Наданом, Спенсером Бэкусом, Аароном М. Джонсоном и коллегами из лаборатории роботомеханики Университета Карнеги-Меллона.
На конце каждой из четырех ног бота находится расширенный захват с микрошипами, включающий две группы шипов, расположенных под прямым углом друг к другу. Гриппер соединен с ногой пассивным лучезапястным суставом. По сути, это означает, что захват просто плюхается в ответ на действия ноги.
Каждый из микрошипов LORIS состоит из рыболовного крючка, заключенного в пластиковый корпус, напечатанный на 3D-принтере. Университет Карнеги-Меллона
Используя встроенную камеру, определяющую глубину, и микропроцессор, робот стратегически выдвигает свои ноги таким образом, что при захват на одной ноге захватывает поверхность для лазания, захват на противоположной ноге – на другой стороне тела, на другом конце тела – тоже делает то же самое.
Пока эти две диагонально противоположные ножки сохраняют внутреннее натяжение своих захватов, эти захваты остаются прочно прикрепленными к поверхности. Тем временем две другие противоположные ноги робота могут свободно сделать следующий шаг вверх. Это стратегия лазания, вдохновленная насекомыми, известная как направленный захват внутрь (DIG).
По мнению исследователей, LORIS сочетает в себе легкий вес, скорость, энергоэффективность и простоту пассивных захватов для микропозвоночников с надежным удержанием и адаптивность активных захватов. И в качестве дополнительного бонуса, робот прост и недорог в изготовлении.
Вы можете увидеть LORIS в действии на видео ниже. Доклад об исследовании был недавно представлен на Международной конференции по робототехнике и автоматизации.
LORIS: легкий свободно лазающий робот для исследования экстремальной местности
