مهندسان دانشگاه کارنگی ملون موفق به ساخت یک ربات چهارپا شده اند که می تواند روی یک میله باریک تعادل خود را حفظ کند و راه برود.
به گزارش ایسنا به نقل از آی ای، جمعی از پژوهشگران موسسه رباتیک دانشگاه کارنگی ملون روشی را ابداع کرده اند که به یک ربات چهارپا اجازه می دهد روی یک میله باریک با حفظ تعادل راه برود.
راه حل آنها شامل اجرای یک سیستم واکنش چرخ فعال (RWA) است که در پشت ربات چهارپا نصب شده است. این سیستم از طریق یک تکنیک کنترل جدید، ربات را قادر می سازد بدون توجه به موقعیت پاهای خود، به طور مستقل تعادل خود را حفظ کند.
پژوهشگران برای افزایش قابلیت تعادل این ربات از سخت افزاری استفاده کردند که معمولاً برای کنترل ماهواره ها در فضا استفاده می شود.
با بهبود قابلیت های تعادلی و تثبیت کننده این ربات چهارپا میتوان آنرا به محصولی تجاری تبدیل کرد، مشابه با آنچه بر سر پهپادها در حدود یک دهه پیش گذشت.
به نظر میرسد اتفاق بزرگ بعدی در رباتیک، ربات های چهارپا هستند. گروه سازنده این ربات پیش بینی می کند که از آن ها بزودی به عنوان ابزارهای تحقیقاتی در آزمایشگاه ها استفاده می شود و به محصولاتی پرکاربرد در این زمینه تبدیل می شوند.
توانایی های گربه مانند این ربات
این پژوهش جدید با استفاده از یک ربات موسوم به Unitree A۱ انجام شد که دو RWA به محور آن متصل بود. توانایی این ربات برای حفظ تعادل با راه رفتن روی یک میله باریک تعادلی به عرض ۶ سانتی متر آزمایش شد که بدون افتادن از روی آن موفق به انجام آن شد.
علاوه بر این، پژوهشگران مشکل سقوط ربات را با انداختن آن از ارتفاع تقریباً نیم متری در حالی که وارونه بود، شبیه سازی کردند و RWA ها به ربات اجازه دادند تا خود را در هوا بچرخاند و روی پاهایش فرود بیاید.
مقاله پژوهشی این گروه با عنوان «تعادل تقویت شده برای ربات های پادار با استفاده از چرخ های واکنشی» برای ارائه در کنفرانس بین المللی رباتیک و اتوماسیون ۲۰۲۳ که از ۲۹ مه تا ۲ ژوئن در لندن برگزار می شود، تائید شده است.
سیستم RWA تعادل ربات ها را بهبود می بخشد
عناصر استاندارد در ربات های چهارپای مدرن بیشتر شامل نیم تنه و چهار پای جداگانه است که هر کدام به یک انتهای گِرد ختم میشوند و به ربات اجازه می دهند از سطوح ساده و صاف عبور کند و حتی از پله ها بالا برود. با این حال، ربات های چهارپا مانند حیوانات چهارپا دارای چابکی غریزی نیستند و اگر فقط یک یا دو پای آنها روی زمین باشد، ربات نمی تواند به راحتی اختلالات را مدیریت کند و خطر سقوط بسیار بالایی آنرا تهدید می کند.
پژوهشگران برای رفع این مشکل از یک سیستم فعال چرخ واکنشی (RWA) استفاده کرده اند که در پشت یک ربات چهارپا نصب می شود و با کمک یک تکنیک کنترل جدید به ربات اجازه می دهد تا مستقل از موقعیت پاهای خود تعادل برقرار کند.
RWAها بطور گسترده در صنعت هوافضا برای کنترل ماهواره ها و دستکاری حرکت زاویه ای فضاپیماها استفاده می شوند.
این گروه پژوهشی نمونه اولیه خود را با نصب دو RWA بر روی یک ربات تجاری به نام Unitree A۱ ساخت که کنترل حرکت زاویه ای ربات را فراهم می کرد. گفتنی است که سخت افزار ربات را میتوان مدل سازی کرد و در یک الگوریتم کنترل پیش بینی مدل استاندارد ادغام کرد.
این گروه، سیستم خود را با یک مجموعه آزمایش های موفق سنجیدند که توانایی افزایش یافته ربات را برای بازیابی از ضربه های ناگهانی نشان داد.
پژوهشگران می گویند با ادامه کار روی تقویت قابلیت های تثبیت کننده یک ربات چهارپا برای مطابقت با حیوانات چهارپا که این ربات ها از آن ها الهام گرفته شده اند، می توان از آنها در سناریوهای پرمخاطره مانند عملیات های جستجو و نجات در آینده استفاده کرد.
- 9
- 4
