Американские инженеры разработали новую версию одноногого робота Salto-1P, передвигающегося прыжками. Обновленное устройство не нуждается во внешней системе отслеживания движений и полагается на собственные датчики, что позволяет использовать аппарат не только в любом помещении, но и на улице, рассказывает IEEE Spectrum. Разработка была представлена на конференции ICRA 2019.
Напомним, робот Salto-1P разработан инженерами из Калифорнийского университета в Беркли. Конструктивно устройство представляет собой подпружиненный обратный маятник, основы управления которым заложил в 1980-х годах небезызвестный американский инженер Марк Рэйберт, впоследствии основавший компанию Boston Dynamics. Для совершения прыжков Salto-1P использует сразу несколько механизмов: электромотор, приводящий в действие ногу, состоящую из нескольких сегментов, а также механический аналог хвоста, представляющий собой маховик с двумя грузами на концах, позволяющий роботу наклоняться вперед и назад, и два винта, компенсирующие вращение робота и управляющие его наклоном вбок.
Хотя миниатюрный агрегат высотой 30 см и массой 100 г изначально вполне успешно справлялся с передвижением прыжками, у него был серьезный недостаток: для расчета прыжков робот использовал данные о своем положении, получаемые от внешней высокоточной системы захвата движения.
Новая версия программного обеспечение Salto-1P способна получать необходимые данные самостоятельно, что позволяет использовать устройство в практически любых условиях, в том числе и на улице:
Как сообщается, отличительная черта нового алгоритма робота — в том, что он больше не нуждается в измерении внешних параметров и вполне обходится показаниями датчиков самого устройства — в частности, датчиков угла поворота, установленных на сочленениях сегментов ноги и электродвигателе, и инерциального блока, измеряющего общее ускорение и вращение агрегата. Приняв команду от пользователя посредством беспроводного джойстика (поскольку нынешняя версия Salto-1P не оснащена датчиками, отслеживающими окружающее пространство, робота необходимо направлять и уводить от препятствий вручную), ПО рассчитывает направление и параметры прыжка, в том числе скорости начала прыжка и приземления, а также углы наклона корпуса, после чего совершает прыжок, а затем, по приземлению, сравнивает расчетные параметры с фактическими, вычисляет пройденное расстояние при помощи счисления координат и корректирует модель с учетом ошибки.
Точность нового алгоритма разработчики оценили при помощи эксперимента, в ходе которого роботу необходимо было прыгать на одной точке, полагаясь исключительно на свои показания, при этом его движения также отслеживались внешней системой. За более чем 200 секунд робот совершил более 300 прыжков, а рассчитанное им смещение от исходной точки по завершению эксперимента отличалось на два метра от фактического, то есть ошибка определения местоположения составила менее сантиметра на прыжок.
Источник: N+1