Разработан новый метод сохранения равновесия роботов

Для построения программы балансировки двуногого механизма авторы новой системы воспользовались, как ни парадоксально, принципами управления, помогающими роботу хватать предметы на лету.

Интересная работа выполнена в институте роботов и мехатроники (Institute of Robotics and Mechatronics) германского аэрокосмического центра. Здесь создали экспериментального двуногого робота DLR-Biped, основанного на лёгких манипуляторах KUKA LWR.

Удар набивного мяча почти не сдвигает робота с места, хотя он стоит относительно свободно. Секрет в том, что машина в момент удара тут же создаёт тонко выверенное компенсирующее усилие (фото DLR).

Робот успешно балансирует на качающейся доске, сохраняет равновесие при боковых ударах (например, пятикилограммового мяча), сообщает IEEE Spectrum.

И делает он это не вполне обычным способом. Дело в том, что DLR-Biped является родственником "Джастина", виртуозно ловящего быстро летящие мячики. Чтобы справляться со своим трюком, «Джастин» должен видеть эти мячи и прогнозировать их траекторию. Но не только это. Поймав массивный и быстрый предмет, робот мгновенно вычисляет динамическое возмущение, которое удар вносит в систему, и рассчитывает компенсирующий момент во всех своих суставах, чтобы нейтрализовать это возмущение и не упасть.

Теперь этот же принцип авторы системы перенесли на кибернетические ноги. Компьютер на лету вычисляет желаемые силы и крутящие моменты в сочленениях, чтобы восстановить равновесие, когда оно нарушено. Причём в расчётах учитываются силы трения в точках контакта ног с землёй.

DLR-Biped и пример расчёта сил. Немцы подчёркивают, что стопы робота относительно узкие — менее 10 сантиметров. В противовес тем, что обычно придают ходячим машинам. Вес робота составляет 50 кило (фото DLR).

Этот подход отличается от самого распространённого в мире ходячих роботов принципа «точки нулевого момента» (Zero Moment Point). Последний полагается на датчики усилия в стопах машины и контур обратной связи, которые помогают двигателям корректировать положение робота, постоянно приближая его к теоретической точке равновесия.

«Хватательный» алгоритм не нуждается в показаниях сенсоров на подошвах. Сразу после того, как к роботу была приложена внешняя сила (хотя бы рукой экспериментатора), машина находит оптимальное соотношение опорных усилий и по цепочке – усилия и перемещения во всех узлах, помогающие противостоять новой нагрузке.

В этом плане машина похожа на человека, который инстинктивно напрягает мышцы при внезапном толчке в бок или в спину.

Последние результаты опытов со своей машиной немцы представили на конференции по гуманоидным роботам Humanoids 2011, прошедшей в конце октября в Словении. В дальнейшем авторы системы надеются расширить алгоритм реакции на возмущающие действия так, чтобы робот смог ещё и свободно ходить.


Леонид Попов, Membrana.ru

Коды для вставки в блог\форум

blog comments powered by Disqus


Вспомним другие новости из этого раздела?


Наука и техника

←+Ctrl+→

Интересные новости
На видео засняли загадочное глубоководное существоНа видео засняли загадочное глубоководное существо
Японии придется разбавлять и сливать загрязненную воду с "Фукусимы-1" в океанЯпонии придется разбавлять и сливать загрязненную воду с "Фукусимы-1" в океан
Что не так с металлами на Луне: загадка для астрономовЧто не так с металлами на Луне: загадка для астрономов
В Млечном Пути скрывается черная дыра-убийцаВ Млечном Пути скрывается черная дыра-убийца
Звезда на финальной стадии жизни: новое изображение «Хаббла»Звезда на финальной стадии жизни: новое изображение «Хаббла»
Блок рекламы


Похожие новости

Новый суперкомпьютер NASA для лунной программы стал более мощным и экологичнымНовый суперкомпьютер NASA для лунной программы стал более мощным и экологичным
Открыт новый орган, отвечающий за больОткрыт новый орган, отвечающий за боль
Следующая миссия на Марс объединит сразу трех роботовСледующая миссия на Марс объединит сразу трех роботов
На ЧАЭС ввели в эксплуатацию новый саркофагНа ЧАЭС ввели в эксплуатацию новый саркофаг
Новый саркофаг на ЧАЭС - результат 20-летнего планирования и строительства, - представительство ЕСНовый саркофаг на ЧАЭС - результат 20-летнего планирования и строительства, - представительство ЕС
В Китае используют роботов для проведения ежедневных медицинских осмотров дошкольниковВ Китае используют роботов для проведения ежедневных медицинских осмотров дошкольников
Новый саркофаг над 4-м энергоблоком ЧАЭС готов к эксплуатации, - ЕБРРНовый саркофаг над 4-м энергоблоком ЧАЭС готов к эксплуатации, - ЕБРР
Метод 2D-укладки делает возможность печатать живые органы на шаг ближеМетод 2D-укладки делает возможность печатать живые органы на шаг ближе
Boston Dynamics заставила упряжку роботов тащить грузовик
Новый дизайн спутников SpaceX Starlink сведёт риск падения обломков на землю до нуляНовый дизайн спутников SpaceX Starlink сведёт риск падения обломков на землю до нуля
Последние новости

Подгружаем последние новости