3 мин. чтения
5/30/2023 6:00:00 AM

Робот-сороконожка с изменяемой гибкостью оси тела

Featured Image Робот-многоножка (A) и механизм гибкости оси тела (B. Вид спереди, C. Вид сверху, D. Схема вида сверху). Кредит: 2023 г., Aoi et al., Soft Robotics

Исследователи из Департамента механических наук и биоинженерии Университета Осаки изобрели новый вид шагающего робота, который использует динамическую нестабильность для навигации. Изменяя гибкость муфт, робот может поворачиваться без необходимости использования сложных вычислительных систем управления. Эта работа может помочь в создании спасательных роботов, способных преодолевать неровную местность.

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

Кроме того, управление большим количеством соединений, чтобы робот мог пересекать сложные среды, требует большой вычислительной мощности. Улучшения в этой конструкции были бы чрезвычайно полезны для создания автономных или полуавтономных роботов, которые могли бы действовать как исследовательские или спасательные транспортные средства и входить в опасные зоны.

Теперь исследователи из Университета Осаки разработали робота «многоножку», который использует естественную нестабильность, и может преобразовать прямую ходьбу в изогнутое движение. В исследовании, опубликованном недавно в Soft Robotics, исследователи из Университета Осаки описывают своего робота, который состоит из шести сегментов (с двумя ногами, соединенными с каждым сегментом) и гибких суставов. С помощью регулируемого винта гибкость муфт может быть изменена двигателями во время ходьбы.

Исследователи показали, что увеличение гибкости суставов привело к ситуации, называемой «бифуркацией вил», при которой прямая ходьба становится нестабильной. Вместо этого робот переходит к ходьбе по изогнутой схеме, либо вправо, либо влево. Обычно инженеры стараются избегать создания неустойчивости. Тем не менее, их контролируемое использование может обеспечить эффективную маневренность.

«Мы были вдохновлены способностью некоторых чрезвычайно проворных насекомых, которая позволяет им контролировать динамическую нестабильность в их собственном движении, чтобы вызвать быстрые изменения движения», — говорит Шинья Аой, автор исследования. Поскольку этот подход не управляет непосредственно движением оси тела, а скорее контролирует гибкость, он может значительно снизить как вычислительную сложность, так и требования к энергии.

Image 1 Стабильные и нестабильные схемы ходьбы в зависимости от гибкости оси тела. 2023 г., Aoi et al., Soft Robotics

Команда проверила способность робота достигать определенных мест и обнаружила, что он может перемещаться, выбирая изогнутые траектории к целям. «Мы можем предвидеть приложения в самых разных сценариях, таких как поиск и спасение, работа в опасных средах или исследование на других планетах», — говорит Мау Адачи, другой автор исследования. Будущие версии могут включать дополнительные сегменты и механизмы управления.

Оригинал статьи: Shinya Aoi et al, Maneuverable and Efficient Locomotion of a Myriapod Robot with Variable Body-Axis Flexibility via Instability and Bifurcation, Soft Robotics (2023). DOI: 10.1089/soro.2022.0177 DOI: 10.1089/soro.2022.0177 🔗

Получи бесплатную еженедельную рассылку со ссылками на репозитории и лонгриды самых интересных историй о стартапах 🚀, AI технологиях 👩‍💻 и программировании 💻!
Присоединяйся к тысячам читателей для получения одного еженедельного письма

Подписывайся на нас:

Нашли ошибку в тексте? Напишите нам.

Добавляй ЛРНЧ в свою ленту Google Новостей.
Читайте далее 📖

Команда имитирует коллективное движение червячных каплей для будущих роботизированных систем роя

9/2/2023 · 3 мин. чтения

Команда имитирует коллективное движение червячных каплей для будущих роботизированных систем роя

Энергоэффективная система обнаружения объектов для БПЛА на основе краевых вычислений

9/2/2023 · 3 мин. чтения

Энергоэффективная система обнаружения объектов для БПЛА на основе краевых вычислений