Robotas-gyvalazdė žengia pirmuosius žingsnius
2014 12 19 15:32Bielefeldo universiteto mokslininkai sėkmingai išmokė vienintelį tokio tipo robotą pasaulyje vaikščioti. Jo pirmieji žingsniai užfiksuoti vaizdo klipe. Robotas pramintas Hectoro vardu, o jo dizainas sukurtas žvelgiant į gyvalazdes. Įkvėpti šio vabzdžio, mokslininkai suteikė Hectorui pasyvius elastinius sąnarius ir itin lengvą egzoskeletą. Robotą unikaliu daro taip pat ir tai, jog jis aprūpintas dideliu kiekiu jutiklių ir funkcionuoja remdamasis biologijos įkvėpta decentralizuotos atsakomosios kontrolės koncepcija – „Walknet“. Robotas ir toliau bus tobulinamas, kaip projekto CITEC dalis.
Šį vaikščiojantį robotą sukonstravo Biomechatronikos tyrėjų grupė. Ateityje Hectoras turėtų pasitarnauti kaip tyrimų platforma biologijos ir robotikos mokslininkams, tiriantiems įvairias gyvūnų judėsenos hipotezes. Vienas iš pagrindinių jo aspektų – gebėjimas apdoroti didelius duomenų kiekius, gaunamus iš išorinių jutiklių. Padedamas šiais duomenimis robotas gali kur kas geriau vaikščioti autonomiškai. Žvelgiant į ateitį, mokslininkai kaip pagrindinę užduotį įžvelgia judesių optimizavimą.
„Hectoro judėsenos pavarų elastika veikia panašiai kaips raumenys biologinėje sistemoje“, – teigė profesorius dr. Axelas Schneideris. Jis vadovauja Biomechatronikos tyrimų grupei ir kartu su profesoriumi dr. Volkeriu Dürru koordinuoja CITEC projektą. Schneideris ir jo komandą patys sukūrė minėtąsias sąnarius atstojančias elastines judėsenos pavaras. Iš viso Hectoras turi 18 tokių sąnarių. Jų dėka robotas gali lanksčiai prisitaikyti prie vaikščiojimo paviršiaus ypatybių.
„Tačiau vienų elastinių savybių nepakanka, kad Hectoras gebėtų vaikščioti kliūčių pilnoje natūralioje aplinkoje, – teigė Schneideris. – Reikėjo sukurti kontrolės sistemą, kuri koordinuotų roboto judesius.“ Už šią užduotį buvo atsakingas Janas Paskarbeitas. Jis taip pat programavimo pagalba sukūrė Hectoro virtualią versiją, kad galėtų atliktų valdymo eksperimentus jo nesugadindamas. „Kiekviena sub-sistema turi komunikuoti viena su kita, kad robotas gebėtų sklandžiai judėti, – teigė Paskarbeitas. – Kitu atveju, pavyzdžiui, Hectoras į orą gali iškelti per daug kojų, prarasti stabilumą ir nuvirsti. Taip pat kojos privalo reaguoti į galimus susidūrimus su pašaliniais objektais. Šią užduotį sprendėme įdiegdami robotui refleksyvią elgseną, skirtą laipiojimui per objektus“, – paaiškino CITEC projekto mokslininkas.
CITEC Pranašumo centre aštuoni tyrėjai kartu darbavosi trejetą metų, didelės apimties projekte siekdami optimizuoti Hectoro veikimą. Tyrėjų grupę sudarė mokslininkai iš kompiuterijos, biologijos, fizikos ir inžinerijos mokslo sričių. Dabar komanda darbuojasi, aprūpindama Hectoro priekinę dalį tolimojo nuotolio jutikliais. Jie jau turi prototipą su dviem šoninėmis kameromis bei dviem lytėjimo jutikliais. Abi šios sistemos yra įkvėptos vabzdžių pasaulio – jų veikimo ypatybės primena matomas gyvuosiuose modeliuose. „Dabar pagrindinis iššūkis bus integruoti šiuose tolimojo nuotolio jutiklius kartu su laikysenos ir sąnarių kontrolės sistemomis. Hectoras yra ideali tyrimų platforma, šiam darbui atlikti“, – užbaigė Volkeris Dürras.
Inf. šaltinis: Robotika.lt