Надувного робота готовят для работы в космосе — Роботех

Надувного робота готовят для работы в космосе

Исследователи из Университета Бригама Янга изучают, как управлять мягким надувным роботом с помощью системы отслеживания движения и визуального сервоуправления. Делают они это на примере робота под названием «Король Луи». Он разработан в основном благодаря привлечению средств НАСА. На первый взгляд такой робот может показаться скорее забавным буйком или надувной игрушкой, но на самом деле это чертовски интересный взгляд на возможное будущее робототехники.

Надувной робот "Король Луи"

Сегодня на самом деле практически никто не создает надувных роботов, что очень плохо, ведь они во многом превосходят своих аналогов: они дешевые, сделаны в основном из ткани и резины, и их очень легко починить в случае поломки. По сравнению с большинством других роботов, они необычайно легкие. Несмотря на их мягкость, они могут быть сильными и неожиданно быстрыми, поскольку по своей природе они гидравлические. И самое главное то, что в большинстве случаев они пассивно безопасны, так как не имеют большого количества жестких компонентов или инерции, которая сопровождает их.

Этот робот создан компанией Pneubotics. Такие роботы, как король Луи, в основном состоят из воздушных камер, окруженных очень прочной тканевой оболочкой. Движение Луи контролируется надуванием или спуском различных камер в его конечностях. Например, раздувание камеры на нижней части ее руки заставляет руку двигаться вверх. Раздувание камеры сверху заставляет руку двигаться вниз.

Таким образом, они действуют так же, как и пары мышц в организме человека, где сокращение одной мышцы (скажем, вашего бицепса) означает расслабление другой (в данном случае трицепса). По оценкам Killpack, используя только воздух, закачиваемый в суставы, текущая полезная нагрузка робота эквивалентна грузоподъемности более традиционного робота, например, робота Baxter от Rethink Robotics .

Недостатком надувных роботов является то, что в целом они не очень хороши в точном, повторяемом управлении, именно потому, что они такие гибкие. Трудно точно определить, в каком состоянии находятся все воздушные камеры вашего робота, и это затрудняет манипулирование. 

Управление роботом зависит от правильного понимания того, какова конфигурация конечностей и суставов робота в любой момент времени, и надувные роботы не могут использовать те же типы кодировщиков суставов, что и жесткие роботы. Исследователи BYU вместо этого оснастили руки «Короля Луи» маркерами из коммерческой системы отслеживания движения HTC Vive и использовали ее для оценки углов сустава руки робота. Даже с этой внешней (хотя и портативной) системой слежения природа пневматических роботов все еще остается очень сложной: детали робота скручиваются и изгибаются, и каждый раз, когда робот снова спускается и надувается, его внутренняя структура немного отличается.

Идея использования надувного робота в космосе имеет смысл, когда вы рассматриваете одну из важнейших фундаментальных задач космических путешествий: поднимать оборудование в космос. Вот почему такие группы, как НАСА, так много инвестировали в исследования в таких областях, как 3D-печать, с идеей, что вместо того, чтобы бросать все необходимое оборудование в космос по более высокой цене, вместо этого было бы намного проще печатать их как и когда требуется.

Проект «Король Луи» предлагает аналогичное решение. НАСА надеется, что можно будет использовать «Луи» в качестве альтернативы более традиционной роботизированной технике или роботам-гуманоидам, но без первоначальных проблем с транспортировкой. Его можно отправить к месту назначения в сдутом состоянии, а затем надуть, когда необходимо приступить к работе. Так он займет намного меньше места во время хранения.

Облегченная конструкция робота также полезна, если учесть, что эти роботы, скорее всего, будут работать вместе с людьми или чувствительным оборудованием, часто в очень стесненных условиях. В результате надувной робот считается предпочтительнее тяжелого, поскольку он не представляет такой же физической опасности в случае нежелательного взаимодействия.

НАСА имеет в виду множество конфигураций, когда речь заходит о возможном использовании робота короля Луи. Они могут варьироваться от одной пневматической руки робота на ровере до более гуманоидного создания. Но исследования показывают, что таким роботам можно найти применение и на Земле. Например, такие роботы могли бы оказывать помощь на дому, работать в больницах вокруг людей или принимать участие в поисково-спасательных операциях, где спасатели могли бы воспользоваться их легкой переносимостью для транспортировки в отдаленные, труднодоступные места.

«Мы не думаем, что эти мягкие роботы обязательно заменяют точность и скорость традиционных заводских роботов, но мы предполагаем, что есть много применений, в которых большой, тяжелый, опасный заводской робот не подойдет и мягкий, надувной робот может показать себя очень хорошо », — сказал профессор кафедры машиностроения Университета Бригама Янга Марк Киллпак , работавший над проектом.

Add a Comment

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