|  | 9 августа 2013 | Робототехника

Четвероногий робот HyQ учится преодолевать препятствия и перемещаться по сложной местности

Робот HyQ


В прошлом году мы уже рассказывали о четвероногом роботе HyQ, созданном специалистами Итальянского технологического института (Istituto Italiano di Tecnologia, IIT). Этот робот, предназначенный для выполнения действий на сложной пересеченной местности, может ходить и бегать, прыгать и даже пинать различные объекты, встречающиеся ему на пути. В конструкции робота используются гидравлические приводы, которые позволяют ему перемещаться ловко и быстро, в достаточной степени подражая живому существу. А недавно робот HyQ приобрел еще несколько новых умений, самым важным из которых является умение удержать равновесие и не падать при столкновениях с препятствиями.

Падение является весьма большой проблемой для роботов, передвигающихся на двух или четырех конечностях. В отличие от животных и большинства людей, некоторые роботы не умеют правильно падать, контролируя движения своего механического тела. В результате элементы конструкции не могут поглотить всю энергию от ударов, что приводит к поломкам деталей и дорогостоящему ремонту. Именно поэтому роботы, разработанные для работы в реальном мире, должны уметь избегать падения любой ценой, что весьма неплохо получается у известных роботов BigDog и LS3 компании Boston Dynamics. Системы камер, датчиков и оптических лазерных сканеров LIDAR помогают роботам обнаруживать и избегать препятствий, но не во всех ситуациях робот может полагаться на свет компьютерное зрение, к примеру, при движении в густой растительности и при сильном задымлении окружающего пространства.

Для того, чтобы успешно преодолевать препятствия, исследователи научили робота HyQ рефлексивно реагировать в момент соприкосновения конечностей робота с этими препятствиями. Эта реакция должна быть весьма быстрой, особенно если учесть, что робот может в это время бежать со скоростью 2 метра в секунду. Реализацией этой реакции стал разработанный специалистами IIT алгоритм "отраженного движения", который позволяет роботу переступать через препятствия при движении по незнакомой местности.

Роботы HyQ


"Отражение движения шага является ключевым моментом для перемещений робота в сложной окружающей среде" - рассказывает Клаудио Семини (Claudio Semini), руководитель Лаборатории динамических систем IIT, - "Обратные движения конечностей робота настолько быстры, что их можно увидеть только при замедленном воспроизведении съемки момента столкновения конечности с препятствием".

Реализация обратного отраженного движения крайне проста. С помощью специальных датчиков система управления робота HyQ измеряет внешние силы, воздействующие на ноги робота, и в случае обнаружения такого воздействия выдает команду на выполнение отраженного движения. Однако, на самом деле в этом с первого взгляда, простом действии есть множество тонкостей. Когда нога робота сталкивается с препятствием в момент ее подъема и движения вперед, у робота есть еще достаточно времени для того, чтобы поднять ногу и переступить через препятствие. Но, когда нога робота идет вниз и вперед, всему роботу уже поздно останавливаться или предпринимать попытку изменения траектории движения. В данном случае это не представляет собой большой проблемы, гидравлические ноги робота HyQ весьма послушны и крепки для того, чтобы поглотить без поломок энергию столкновения в то время, как другие его конечности принимают на себя вес робота и начинают пытаться удержать равновесие. Благодаря всему этому пока робот может свободно преодолевать препятствия, высотой в 11 сантиметров (14 процентов от длины его ног).

В настоящее время исследователи из IIT работают над совершенствованием системы компьютерного зрения робота HyQ и над разработкой алгоритмов новых, более динамичных видов движений для быстрых и медленных перемещений. Помимо этого, исследователи проводят работы по созданию принципов движений различных элементов и частей, благодаря которым, в случае падения, ущерб конструкции робота будет максимально минимизирован. Все это, по предварительным оценкам, займет несколько месяцев, после чего робота "выпустят" для испытаний на один из сложных участков лесистой местности в швейцарских Альпах.





Ключевые слова:
Робот, Движение, HyQ, IIT, Boston Dynamics, LS3, BigDog, Препятствие, Ходьба, Бег, Падение, Алгоритм

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Minitaur - четвероногий робот-попрыгун, который легко преодолевает лестницы ...
  • COMAN - гуманоидный робот, которого достаточно трудно свалить с ног
  • Итальянский четвероногий робот HyQ твердо становится на ноги.
  • Quattroped - робот, колеса которого могут трансформироваться в конечности и ...
  • LittleDog, младший "брат" робота BigDog, мал, да удал.




  • 13 августа 2013 21:15
    #1 Написал: radix

    Публикаций: 0
    Комментариев: 116
    Скоро мы заскучаем по временам, когда собаки на улицах гадили...
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.