Дрон в этой системе задает движение, а ноги самостоятельно подстраивают походку под скорость дрона, рассказали разработчики изданию IEEE Spectrum. Авторы представили доклад на конференции SIGGRAPH 2018.
В силу своей конструкции двуногие роботы нестабильны и инженерам приходится находить самые разные способы поддержания баланса. При этом даже передовым роботам, которые участвуют в DARPA Robotics Challenge, зачастую не удается сохранить равновесие в достаточно простых ситуациях. Некоторые инженеры упрощают задачу, добавляя двуногому роботу поддерживающую конструкцию, не дающую ему упасть.
К примеру, у робота BALLU такой конструкцией выступает воздушный шар, а двуногий робот ATRIAS закреплен на жесткой поворотной балке. Хотя такие конструкции действительно упрощают поддержание баланса, они также ограничивают движения робота.
Сюндзи Яманака (Shunji Yamanaka) и его коллеги из Токийского университета использовали для поддержания баланса квадрокоптер, закрепляемый над корпусом двуногого робота. Они выбрали именно такую схему, потому что дрон позволяет не только поддерживать робота в вертикальном положении, но и с большой точностью направлять его в нужную сторону.
Каждая нога робота состоит из двух сегментов, и в каждом из двух соединений установлен сервомотор. Алгоритм, управляющий ногами, получает в качестве исходных данных скорость квадрокоптера, и планирует движения ног таким образом, чтобы при контакте с землей скорость ноги была нулевой. Инженеры использовали алгоритм машинного обучения, который получает награду в соответствии с тем, насколько скорость ноги близка к нулю в момент контакта.
Стоит отметить, что для измерения скорости инженеры используют внешнюю стационарную систему отслеживания движений, поэтому пока робота нельзя использовать вне специально оборудованного помещения. Авторы рассказали, что рассматривают робота как исследовательский проект, который можно применять на практике только для развлечения, к примеру, для создания реалистично ходящего персонажа мультфильма.
Интересно, что в создании двуногих роботов есть и другое направление — некоторые инженеры разрабатывают системы, позволяющие уже падающим роботам минимизировать последствия падения. Недавно американские инженеры научили двуногого робота при падении хвататься руками за близлежащие предметы и, по возможности, даже возвращаться в исходное положение, а в 2016 году другая исследовательская группа создала алгоритм, позволяющий роботу смягчить удар при падении на пол.
Григорий Копиев
Это тоже интересно:
