Двуногого робота научили имитировать баланс человека во время бега и прыжков — Роботех

Двуногого робота научили имитировать баланс человека во время бега и прыжков

Инженеры из Массачусетского технологического института и Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн разработали метод контроля баланса в двуногом телеуправляемом роботе — важный шаг к тому, чтобы гуманоид мог выполнять важные задачи в сложных условиях.

Робот команды, физически напоминающий роботизированный торс и две ноги, управляется дистанционно человеком-оператором в жилете, который передает информацию о движениях и силе реакции.

Через жилет оператор-человек может как управлять движением робота, так и чувствовать движения робота. Если робот начинает опрокидываться, человек чувствует соответствующее натяжение жилета и может приспособиться таким образом, чтобы сбалансировать и себя, и, синхронно, робота.

В экспериментах с роботом, чтобы проверить этот новый подход «обратной связи по балансу», исследователи смогли дистанционно поддерживать баланс робота, когда он прыгал и ходил на месте синхронно с оператором-человеком.

«Это похоже на бег с тяжелым рюкзаком — вы можете почувствовать, как динамика рюкзака движется вокруг вас, и вы можете правильно компенсировать это», — говорит изобретатель Жоао Рамос. 

Рамос, который в настоящее время является доцентом в Университете Иллинойса в Урбана-Шампейн, подробно описал этот подход в исследовании, которое сегодня выходит в журнале Science Robotics . Его соавтором исследования является Сангбае Ким, доцент кафедры машиностроения в Массачусетском технологическом институте.

Ранее Ким и Рамос создали двухногого робота HERMES (для высокоэффективных роботизированных механизмов и электромеханической системы) и разработали для него методы, позволяющие имитировать движения оператора с помощью телеоперации, и этот подход, по словам исследователей, имеет определенные гуманистические преимущества.

«Поскольку у вас есть человек, который может учиться и адаптироваться на лету, робот может выполнять движения, которых он никогда не выполнял раньше [посредством телеоперации]», — говорит Рамос.

На демонстрациях ГЕРМЕС наливал кофе в чашку, держал топор, чтобы рубить дрова, и обращался с огнетушителем, чтобы потушить огонь.

Чтобы робот мог копировать баланс оператора, а не только его движения, команде сначала нужно было найти простой способ представления баланса. В конечном итоге Рамос понял, что баланс можно сократить до двух основных компонентов: центра масс человека и его центра давления — в основном, точки на земле, где действует сила, эквивалентная всем поддерживающим силам., и внес соответствующие изменения.

Ким и Рамос будут продолжать работать над созданием гуманоида с аналогичным контролем баланса. Возможно, в будущем им удастся создать именно такого гибкого и адаптируемого робота, для которого спасение жертв из горящего здания, разлива химикатов или любого стихийного бедствия, которое создает непреодолимые препятствия для людей-спасателей, стать главной задачей. Представьте, например, спасательных ботов, которые могут прорваться сквозь щебень на четвереньках, а затем подняться на две ноги, оттолкнуться от тяжелого препятствия или прорваться через запертую дверь.

Add a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *