يمكن لهذا الروبوت بدون طيار ذو القدمين المشي والطيران والتزلج والمشي على الحبل

تقتصر معظم الحيوانات على المشي أو الطيران أو السباحة ، مع وجود حفنة من الأنواع المحظوظة التي يسمح لها علم وظائف الأعضاء بالعبور. استلهم الروبوت الجديد منها ، ويمكنه الطيران مثل الطيور تمامًا كما يمكنه المشي مثل شخص (غريب الأطوار ، معدني ، صغير الحجم). يحدث أيضًا أن تكون قادرًا على التزلج على الجليد والحبال ، وهما مهارتان لن يلتقطهما معظم البشر أبدًا.

الموصوفة في أ ورقة نشرت هذا الأسبوع في الروبوتات العلم، اسم الروبوت هو Leo ، وهو اختصار لـ Leonardo ، وهو اختصار لـ LEgs ONboARD drOne. الاسم يجعلها تبدو وكأنها طائرة بدون طيار ذات أرجل ، لكنها تشبه إلى حد ما شكل بشري ، بأرجل متعددة المفاصل ، ودوافع دافعة تشبه الذراعين ، و "جسم" يحتوي على محركاتها وإلكترونياتها ، وخوذة حماية على شكل قبة .

تم بناء Leo بواسطة فريق في Caltech ، وكانوا مهتمين بشكل خاص بكيفية انتقال الروبوت بين المشي والطيران. لاحظ الفريق أنهم درسوا الطريقة التي تستخدم بها الطيور أرجلها لتوليد قوة الدفع عند الإقلاع ، وطبقوا مبادئ مماثلة على الروبوت. في مقطع فيديو يُظهر ليو يقترب من الدرج ويقلع وينزلق فوق الدرج ليهبط بالقرب من القاع ، تكون حركات الروبوت رشيقة بسلاسة.

"هناك تشابه بين كيف يتحكم الإنسان الذي يرتدي بدلة نفاثة في أرجله وأقدامه عند الهبوط أو الإقلاع وكيف يستخدم المدار الأرضي المنخفض تحكمًا متزامنًا في الدفع الموزع القائم على المروحة ومفاصل الساق ،" محمد قريباً جو تشونغ ، أحد مؤلفي الورقة وأستاذ في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. "أردنا دراسة واجهة المشي والطيران من منظور الديناميكيات والتحكم."

يمشي الأسد بسرعة 20 سم (7.87 بوصة) في الثانية ، لكن يمكنه التحرك بشكل أسرع عن طريق الاختلاط ببعض الطيران مع المشي. ما مدى اتساع خطواتنا ، وأين نضع أقدامنا ، وأين توجد جذوعنا بالنسبة إلى أرجلنا ، كلها تساعدنا على التوازن أثناء المشي. يستخدم الروبوت مراوحه لمساعدته على التوازن ، بينما تحركه مشغلات الساق إلى الأمام.

لتعليم الروبوت على الحبل المشدود - وهو أصعب بكثير من المشي على عارضة التوازن - تجاوز الفريق مستشعرات ملامسة القدمين بملامسة قدم افتراضية ثابتة تحتها مباشرة ، لأن المستشعرات لم تكن قادرة على اكتشاف الخط. لعبت المراوح دورًا كبيرًا أيضًا ، مما ساعد على إبقاء الأسد مستقيماً ومتوازناً.

لكي يركب الروبوت لوح التزلج ، قام الفريق بتقسيم العملية إلى مكونين مختلفين: التحكم في زاوية التوجيه والتحكم في تسارع وتباطؤ لوح التزلج. إن وضع أرجل Leo في أماكن محددة على اللوحة جعلها مائلة لتمكين التوجيه ، وتم تحقيق التسارع للأمام عن طريق تحريك مركز كتلة الروبوت للخلف أثناء تحريك الجسم للأمام في نفس الوقت.

إلى جانب كونك لطيفًا (وزاحفًا بعض الشيء) ، ما هو الهدف من تطوير روبوت مثل ليو؟ يرى مؤلفو الورقة أن الروبوتات مثل Leo تتيح مجموعة من المهام الآلية التي لا يمكن تنفيذها بواسطة الروبوتات الأرضية أو الجوية.

"ربما تكون التطبيقات الأكثر ملاءمة لـ Leo هي تلك التي تتضمن تفاعلات جسدية مع الهياكل على ارتفاعات عالية ، والتي عادة ما تكون خطرة على العاملين البشريين وتستدعي الاستعاضة عن العمال الآليين" ، كما قال مؤلفو الورقة محمد. يمكن أن تشمل الأمثلة فحص خط الجهد العالي ، أو طلاء الجسور الطويلة أو الأسطح المرتفعة الأخرى ، أو فحص أسطح المباني أو أنابيب مصفاة النفط ، أو هبوط المعدات الحساسة على جسم خارج كوكب الأرض.

التالي بالنسبة لـ Leo هو ترقية لأدائه من خلال تصميم ساق أكثر صلابة ، والذي سيساعد في دعم وزن الروبوت وزيادة قوة الدفع لمراوحه. يريد الفريق أيضًا جعل Leo أكثر استقلالية ، ويخطط لإضافة ملف خوارزمية التحكم في هبوط الطائرات بدون طيار إلى برامجه ، تهدف في النهاية إلى أن يكون الروبوت قادرًا على تحديد مكان وزمان المشي مقابل الطيران.

لم يحقق ليو عامل نجاح بوسطن ديناميكس تمامًا. الروبوتات الراقصة (أو أطلسه الذي يمكن هل الباركور) ، لكنها في طريقها.

حقوق الصورة: معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا مركز الأنظمة والتقنيات المستقلة /الروبوتات العلم

المصدر: https://singularityhub.com/2021/10/08/this-bipedal-drone-robot-can-walk-fly-skateboard-and-slackline/