Создавать роботов совершенно нового класса и назначения позволят мягкие элементы конструкции.

24
Сен
0

В недалеком прошлом люди представляли роботов исключительно как человекоподобных машин, обязательно имеющих туловище, голову, руки и ноги. В настоящее время проектировщики робототехнических систем обращают все больше и больше внимания  на возможности других живых существ и выгоду, которую могут извлечь из этого роботы будущего. Мы уже знакомы с роботами, которые могут летать, подобно птице, бегать как гепарды, плавать как медузы и кальмары, и, в данном случае, скользить словно змеи. Именно эту идею использовали исследователи из Лаборатории информатики и искусственного интеллекта (Computer Science and Artificial Intelligence Lab, CSAIL) Массачусетского технологического института, создавая пневматического робота-щупальце с мягкой оболочкой, который может передвигаться по системам изогнутых труб, каналов и нор.

Змея, с точки зрения биомимикрии робототехнических устройств, является весьма универсальной моделью. Благодаря своей гибкости роботы-змеи могут использоваться в самых различных областях, начиная от ремонта и обслуживания оборудования атомных станций и заканчивая сборкой невероятно сложных конструкций плоскостей самолетов. Но, существующие роботы-змеи в большинстве случаев, имеют тела, изготовленные из твердых сегментов и имеющие неподвижные суставы, что в достаточной мере ограничивает их возможности.

Робот-змея, разработанный специалистами лаборатории и изготовленный с помощью технологий трехмерной печати, имеет мягкое тело и мягкий панцирь. Внутри тела робота и под его панцирем созданы изолированные полости в которые при помощи системы трубок может накачиваться воздух под давлением. Накачка воздухом отдельных полостей позволяет придать телу робота практически любую форму, изогнуть тело с любым радиусом и под любым углом, чего невозможно добиться при помощи механических приводов любого типа.

Обладание мягким телом позволит роботу не застревая проскальзывать в такие места, куда роботам с твердыми элементами конструкции доступ принципиально невозможен. Кроме этого, на робота с мягким телом не действуют незначительные воздействия и удары, что повышает его надежность.

Несмотря на все вышеописанные преимущества, конструкция любого мягкого робота не лишена и своих недостатков. "У многих мягких роботов та или иначе еще имеются твердые элементы, такие, как компрессоры, аккумуляторные батареи, электронные блоки управления и алюминиевые элементы каркаса роботов" - рассказывает Эндрю Марчезе (Andrew Marchese), один из разработчиков мягкого робота-змеи, - "Необходимость использования твердых компонентов заставляет нас снижать функциональность мягкого робота. Кроме этого, полностью избавится от твердых частей конструкции роботов никогда не получится, ведь робот, мягкий, как надувной шарик, к примеру, не сможет выполнить никакой полезной работы".

Мягкий робот, благодаря необычности своей конструкции, требует особых подходов и принципов управления движениями. Отдельная группа специалистов из лаборатории CSAIL разработала ряд сложных алгоритмов, управляющих "искривлениями" частей тела робота, которые требуются для выполнения различных движений и перемещений. "Для того, чтобы заставить нашего робота в определенную точку пространства, требуется реализовать точную последовательность изменений формы тела, что само по себе является весьма сложной задачей" - рассказывает Эндрю Марчезе, - "А при перемещениях в таком непростом пространстве, как внутренности трубопроводов, роботу требуется проходить через последовательность рассчитанных промежуточных точек. С точки зрения программирования это невероятно сложная задача".

В настоящее время исследователи лаборатории CSAIL занимаются подбором компонентов, таких, как приводы, компрессоры, датчики и электронные узлы, при помощи которых робот-змея сможет обрести полную самостоятельность, пусть и за счет некоторого снижения универсальности своей конструкции. Понизить уровень потери функциональности исследователи планируют за счет максимально возможного использования гибких компонентов, таких, как пассивные распределительные клапаны и гибкие электронные устройства.

Материалы по теме:

Робот Rex – военный транспортный робот полностью на голосовом управлении.
Роботизированная тем более транспортная платформа Rex разработана для того, что бы следовать за солдатами на поле боя, неся на себе боеприпасы, продукты питания и ...
Робот-папарацци CoolerBot терроризирует диких животных.
Этот робот, CoolerBot, может по праву считаться лесным папарацци. С энергоснабжением от солнечных батарей, водонепроницаемым корпусом и высокой проходимостью этот робот не перед чем ...
Робот RoboThespian RT3 может заменить людей-актеров на сцене и в кино.
В мире сцены и кинематографа существует  очень немало ролей, которые не могут быть исполнены никакими роботами, только людьми, да и то, только талантливыми людьми. ...
Робот PR2, играя в бильярд, обыгрывает собственных создателей.
На страницах нашего сайта мы уже рассказывали о компании Willow Garage, которая первой в истории открыла Open Source программу по созданию открытого программного обеспечения ...
Робот-сортировщик мусора Recycler избавит людей от грязной работы.
Проблема переработки отходов сейчас является одной из самых важных, так как человечество производит такие вещи, которые при попадании в природу будут разлагаться 20, 50, ...

Отзывов нет

Комментариев пока нет.

К сожалению, отзывы закрыты.