Самым быстрым роботом на земном шаре является робот-гепард, разработанный в свое время по заказу Управления перспективных исследовательских программ Пентагона DARPA известной компанией Boston Dynamics, которая позже была «куплена на корню» компанией Google. Этот робот совершил свой рекордный забег, находясь на специальной беговой дорожке, будучи привязанным поддерживающими тросами и кабелями, по которым роботу поступала необходимая ему энергия. Позже на базе этого робота-гепарда был создан робот WildCat, который мог двигаться по открытому пространству самостоятельно и без привязи, но демонстрируя более скромные результаты, нежели чем на беговой дорожке. Точно такой путь развития проходит сейчас и робот-гепард, созданный в Массачусетском технологическом институте, который недавно вышел на открытое пространство. Но, в отличие от робота компании Boston Dynamics, у массачусетского робота-гепарда еще имеется неплохой шанс развиваться дальше и кардинально увеличить свои возможности.
Для того, чтобы робот-гепард смог «оторваться» от привязи и выйти на открытое пространство, специалистам из Массачусетса пришлось решить несколько достаточно сложных технических задач. Первой задачей была установка в конструкцию робота аккумуляторных батарей достаточной емкости, которые снабжают робота необходимой для его работы энергией. Второй, еще более сложной задачей была разработка программного обеспечения системы управления, которая управляла движениями робота, постоянно поддерживая его равновесие в режиме реального времени.
Ключевым моментом алгоритма программы управления роботом, которая обеспечивает максимально возможную эффективность движения, является участок, отвечающий за очень точное распределение энергии толчка каждой конечности робота, расчет которой производится при каждом касании поверхности этой конечностью на основании данных, считываемых с нескольких датчиков. При этом, вышеупомянутые датчики не находятся на каждой из конечностей, а точность распределения энергии движений получается счет специализированного электрического привода с чрезвычайно высоким крутящим моментом и обратными связями нескольких видов.
Одной из особенностей движения робота-гепарда, обеспечиваемой программой системы управления, является его способность подражать стилю бега людей-спринтеров. «Многие спортсмены-спринтеры, такие как Усэйн Болт, бегают, используя разные принципы передвижения ног в зависимости от ситуации. К примеру, когда спортсмену требуется немного ускориться, он увеличивает длину шага, пролетая чуть большее расстояние, но сохраняя неизменной частоту движений ног, что позволяет ему сэкономить энергию и сберечь силы для финального рывка» — рассказывает Сэнгбэ Ким (Sangbae Kim), профессор из Массачусетского технологического института.
В результате всех усилий разработчиков робот-гепард смог развить скорость порядка 16 километров в час (10 миль в час), это не так быстро, как этот же робот смог разогнаться на беговой дорожке, но свободный робот получил возможность огибать и перепрыгивать через препятствия. А в конструкции робота-гепарда, имеющей необходимый запас прочности, уже заложена возможность разгоняться до скорости в 50 километров в час и специалисты из Массачусетского технологического института рассчитывают в скором времени добраться до этого значения.
Более подробная информация об особенностях конструкции робота-гепарда и об алгоритмах программы его системы управления будет представлена специалистами Массачусетского технологического института на Международной конференции IEEE по вопросам интеллектуальных систем и роботов (IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems), которая будет проходить в скором времени в Чикаго.
Источник:
