Быстрые роботы

Бегут, играют и собирают   1 Январь 2016, 09:31

OutRunner

OutRunner — это шестиногий робот, который сделала студия Robotics Unlimited. Он интересен прежде всего тем, что может бежать со скоростью 72 км/ч по беговой дорожке и 40 км/ч — по улице.
OutRunner способен передвигаться на любых поверхностях, включая асфальт, траву и даже грязь. Самобалансирующиеся роботы управляются с помощью специального дистанционного контроллера или мобильного приложения.

Публике было представлено две модели. Базовый вариант OutRunner Core достигает 45 сантиметров в высоту и может развить скорость до 16 километров в час по улице. Заряда батареи этой модели хватает на час. Разработчики утверждают, что OutRunner Core подойдёт для тех, кто ищет новые технологические игрушки. 
Более продвинутая модель получила название OutRunner Performance. Этот робот способен бегать на скорости 40 километров в час в течение 120 минут. Важным и полезным дополнением комплекта Performance является HD-камера.

Raptor

Инженеры из Корейского ведущего научно-технического института (KAIST) создали робота-спринтера. При весе в 3 кг, Raptor способен разогнаться до скорости 46 км/ч. Такому результату позавидовал бы даже Усейн Болт из Ямайки, который является самым быстрым человеком на планете: его скорость на стометровке достигала 44,7 км/ч. 
Корейский робот использует две гибкие ноги из композитного сплава и один мотор. Бегая, Raptor балансирует хвостом. Хотя его хвост и не похож на придаток Велоцераптора, он выполняет ту же самую функцию – балансира, который распределяет нагрузку при беге и не дает железному динозавру упасть.

К сожалению Raptor пока может бегать только по беговой дорожке, так как не имеет автономного источника питания. 

Сheetah

Инженеры Массачусетского технологического института отчитались о своём новом достижении в робототехнике. Их четырёхногий робот Cheetah, созданный по образу и подобию настоящего гепарда, научился перепрыгивать препятствия на бегу и умело приземляться обратно на землю. Робот имеет четыре ноги и способную изгибаться спину. Спина, как и у животных, изгибается вперёд и назад при каждом шаге, что позволяет увеличить скорость передвижения. Спина и ноги приводятся в движение с помощью гидромоторов.
Робот научился автономно перепрыгивать препятствия высотой в 40 сантиметров. Чтобы добиться этого, учёным пришлось снабдить его лазерной системой LIDAR, при помощи которой Cheetah видит препятствия на своём пути и принимает решение преодолеть их. Робот в реальном времени рассчитывает, какое усилие нужно приложить к своим конечностям для того, чтобы перепрыгнуть преграду, а затем приземлиться обратно на поверхность.

Mable

MABEL — не человекоподобный робот, а двуногий. Точнее, это "новая платформа, предназначенная для исследований в области двуногого движения в робототехнике".

MABEL — это совместный проект Мичиганского Университета и института робототехники Карнеги Мелон. У этой разработки есть три цели:
  • исследовать новую систему трансмиссии и найти способы повышения ее эффективности;
  • разработать новые алгоритмы управления с обратной связью для осуществления способности бега по ровной поверхности и ходьбы по пересеченной местности;
  • способствовать привлечению молодых студентов в сферу науки и технологий. 

Робот был создан исходя из принципа распределения веса при движении человеческого тела. При его разработке были учтены все мускулы, все кости и суставы, а их в нашем организме насчитывается десятки сотен. Максимальная скорость, которую может развивать MABEL составляет 6,8 миль в час.

Planar Biped

Одним из первых по-настоящему быстрых двуногих роботов был Planar Biped, разработанный в 1989 году группой инженеров и робототехников из Массачусетского технологического института. Этот проект был частью докторской диссертации Джеффа Коичлинга, который впоследствии стал руководителем исследовательских работ в Boston Dynamics. Машина имела две телескопические опоры, соединяющиеся с телом робота на шарнирах. В каждую ногу был встроен гидроусилитель и пружинный механизм, изменяющий длину ноги по ходу движения робота. Алгоритмы машины были сосредоточены на контроле высоты прыжка, скорости движения вперёд и положении тела. Пока одна конечность двигалась, другая находилась в состоянии покоя и одновременно готовилась к следующему шагу. В итоге программа управления стала шаблоном для дальнейших разработок Коичлинга.
Корпус состоит из алюминиевой рамы, на которой расположен привод и управляющая им электроника. Робот не имел собственного источника питания и системы равновесия, поэтому при движении он опирался на опору. Максимальная скорость движения робота составляла 21 км/ч.

HAMR

Гарвардская лаборатория Microrobotics работает над серией микроботов, называемых Harvard Ambulatory MicroRobot (Hamr). Прототипы совсем крошечные, но очень быстрые для своих размеров. Роботы способны преодолеть за секунду расстояние в 8,4 раза больше длины их тела (для сравнения: Усейн Болт за секунду может преодолеть расстояние, только в 5 раз превышающее его рост). Эндрю Баиш работает над конструкцией Hamr вот уже 5 лет. Машины, представляющие собой по сути миниатюрные электронные оригами-поделки, изготовлены методом микроэлектромеханической печати и состоят из 23 микроскопических слоёв гибкого материала. Лапки робота делают примерно 70 движений в секунду и приводятся в действие благодаря крошечным пьезоэлектрическим приводам. Устройство размером примерно с 10-копеечную монету весит всего 0,27 грамма.

Cubestormer 3

Следующий робот, если и не умеет бегать, зато точно обгонит любого в сборке кубика Рубика. Два инженера из Англии Дэвид Гилдей и Майк Добсон разработали машину Cubestormer 3, которая установила мировой рекорд в этом состязании. Собранный из деталей и приводов конструктора LEGO Mindstorm, он расправляется с головоломкой всего за 3,253 секунды, что на 38 % быстрее, чем предыдущий мировой рекорд, который установил робот предыдущего поколения. Cubestormer 3 также «уничтожил» текущий рекорд среди людей (5,55 секунды), установленный голландцем Матсом Валком в прошлом году. Помимо деталей LEGO, в конструкции использовался смартфон Samsung Galaxy S4, который анализирует цвета блоков и передаёт управление приводам.

QuickPlacer

Автоматизированные линии по сборке прошли долгий путь, начиная с промышленного бума 80-х. В марте 2006 года испанская компания Fatronik представила самого быстрого в мире на тот момент промышленного робота. Машина Quickplacer способна оперировать деталями до 2 кг с потрясающей скоростью 200 штук в минуту. Fatronik имеет интегрированную камеру для ориентации в пространстве, отслеживания объектов и скорости конвейерной ленты. Роботизированная платформа имеет манипулятор с четырьмя приводами, который имеет четыре степени свободы. Он движется в 5 раз быстрее, чем болид «Формулы-1», при этом поддерживает абсолютную точность с погрешностью всего +/-0,2 мм. Робот используется в пищевой и фармацевтической промышленности (например, на упаковке конфет и лекарств), а также в сборке электронных компонентов.

Kuka

Невероятно быстрая роботизированная рука KR 6 R900 SIXX (или просто KUKA) используется для упаковки коробок в заводских условиях. Однако специалисты из китайской компании Kuka Robot Group нашли ей более любопытное применение, научив робота играть в пинг-понг. 11 марта состоялся товарищеский матч между этим роботом и легендарным немецким игроком в настольный теннис Тимо Боллем. Судя по видео, это был очень напряжённый матч. Боллю пришлось попотеть, чтобы обыграть KUKA со счётом 11:9. В Сети доступен лишь смонтированный ролик, который рекламирует возможности роборуки. Насколько правдоподобно он отображает ход матча, нам лишь остаётся догадываться.

Janken

Учёные Токийского университета Ishikawa Oku Laboratory создали робота, который со 100 % вероятностью выигрывает у любого человека в игру «Камень, ножницы, бумага». Робот представляет собой руку-манипулятор и камеру, фиксирующую движение человека. Особая технология отслеживает движение пальцев оппонента, предугадывая фигуру, которую формирует человек, и показывает победный жест. В отчёте исследователей говорится, что человек тратит на формирование жеста в среднем 60 миллисекунд, при этом робот уже на 35-й миллисекунде знает, что именно собирается показать биологический соперник, и выбирает побеждающую конфигурацию. Таким образом, компьютер завершает ход раньше человека.