Omni-Crawler: механизм, передвигающийся во всех направлениях

На выставке Innovation Japan 2011 команда ученых университета Осаки представила небольшой механизм Omni-Crawler, способный передвигаться в любом направлении. Для наглядной демонстрации принципа действия этого механизма они разработали его упрощенную версию — мультинаправленное колесо под названием Omni-Ball. Новые решения, по мнению разработчиков, позволят оптимизировать энергозатраты на движение миниатюрных управляемых роботов.

В классическом варианте такие машины способны передвигаться только в одном направлении, а для его смены необходимо осуществлять поворот, что сказывается на расходе энергии и на маневренности. При этом энергозатраты оказываются вполне весомыми, более серьезными, чем можно было бы представить. Идеальным решением, по мнению ученых из Осаки, является мультинаправленная конструкция колес или гусениц. Колесо Omni-Ball состоит из двух полусфер, закрепленных на двух взаимно перпендикулярных осях, они могут катиться, как единое целое, либо двигаться независимо, осуществляя мгновенный поворот.

Аналогичный принцип реализован и в гусеничном варианте: машина идет и на обычном гусеничном ходу, и передвигается боком, поскольку сами гусеницы имеют цилиндрическую форму. Такие гусеницы установлены на прототипе миниатюрного робота, а также на прототипе исследовательского ровера, разработанного совместно с Японским агентством аэрокосмических исследований JAXA. Причем в последнем прототипе разработчики установили два движителя снизу и один сверху, что делает машину безразличной к переворачиванию. Принцип мультинаправленных приводов авторы использовали еще в двух прототипах: роботизированной руки и трубовидного захватчика в мягком корпусе, который позволяет поднимать предметы, не нанося им механических повреждений. В перспективе эти решения могут оказаться полезными в разработке хирургических роботов.