Команда разрабатывает робота-многоножку с переменной гибкостью оси тела

Новости сегодня - Команда разрабатывает робота-многоножку с переменной гибкостью оси тела

Исследователи с факультета механики и биоинженерии Университета Осаки изобрели новый тип шагающего робота, который использует преимущества динамической нестабильности для навигации. Изменяя гибкость соединений, робот может поворачиваться без необходимости использования сложных вычислительных систем управления. Эта работа может помочь в создании роботов-спасателей, способных преодолевать пересеченную местность.

Большинство животных на Земле развили надежную систему передвижения с помощью ног, которая обеспечивает им высокую степень мобильности в самых разных условиях. Несколько разочаровывает тот факт, что инженеры, которые пытались воспроизвести этот подход, часто обнаруживали, что роботы с ногами удивительно хрупкие. Поломка даже одной ноги из-за повторяющихся нагрузок может серьезно ограничить способность этих роботов функционировать.

Кроме того, для управления большим количеством соединений, чтобы робот мог перемещаться в сложных средах, требуется много вычислительной мощности. Улучшения в этой конструкции были бы чрезвычайно полезны для создания автономных или полуавтономных роботов, которые могли бы действовать как исследовательские или спасательные машины и проникать в опасные зоны.

Теперь исследователи из Университета Осаки разработали биомиметического робота-многоножки, который использует естественную неустойчивость и может преобразовывать прямолинейную ходьбу в криволинейное движение. В исследовании, недавно опубликованном в журнале Soft Robotics, исследователи из Университета Осаки описывают своего робота, состоящего из шести сегментов (с двумя ногами, соединенными с каждым сегментом) и гибких суставов. Используя регулируемый винт, гибкость муфты можно изменить с помощью двигателей во время шагающего движения.

Исследователи показали, что увеличение гибкости суставов привело к ситуации, называемой «раздвоением вил», при которой прямолинейная ходьба становится неустойчивой. Вместо этого робот переходит к ходьбе по изогнутой схеме либо вправо, либо влево. Обычно инженеры стараются избегать нестабильности. Однако их контролируемое использование может обеспечить эффективную маневренность.

«Мы были вдохновлены способностью некоторых чрезвычайно подвижных насекомых, которая позволяет им контролировать динамическую нестабильность в своих собственных движениях, чтобы вызывать быстрые изменения движения», — говорит Шинья Аой, автор исследования. Поскольку этот подход не управляет движением оси тела напрямую, а скорее контролирует гибкость , он может значительно снизить как вычислительную сложность, так и энергопотребление.

Команда проверила способность робота достигать определенных мест и обнаружила, что он может перемещаться по изогнутым путям к целям. «Мы можем предвидеть применение в самых разных сценариях, таких как поиск и спасение, работа в опасных условиях или исследование других планет», — говорит Мау Адачи, еще один автор исследования. Будущие версии могут включать дополнительные сегменты и механизмы управления.

Новости партнеров: