Тенсегрити-робот Tribar прыгнул со скалы
Инженеры из США и Италии создали ударопрочного робота Tribar, использующего архитектуру тенсегрити. Этот робот состоит из трех жестких стержней длиной 360 миллиметров, соединенных эластичными нитями и тросами с регулируемой длиной. Tribar перемещается, изменяя форму и смещая центр тяжести. В ходе испытаний он успешно передвигался по сложным поверхностям, прыгал со скал и продолжал движение. Статья опубликована в журнале Nature Machine Intelligence. Эту информацию сообщает издание N + 1.
Конструкция роботов с тенсегрити (от tensile и integrity) включает жесткие стержни, которые не соприкасаются и удерживаются вместе системой натянутых тросов. Это делает их легкими, проходимыми и устойчивыми к ударам, что позволяет рассматривать их как перспективные планетоходы для исследования других планет или работы в зонах бедствий. В 2019 году компания Squishy Robotics тестировала такую конструкцию, сбросив ее с высоты 183 метра. Она успешно пережила падение, но способность к самостоятельному передвижению после удара не была исследована.
Инженеры под руководством Ребекки Крамер-Боттильо из Йельского университета разработали Tribar, который включает электронику и аккумуляторы внутри стержней. На концах установлены электромоторы с лебедками, к которым прикреплены тросы-приводы. Изменяя натяжение тросов, можно менять расстояние между концами стержней и форму робота. Все стержни соединены девятью эластичными связями из силиконового эластомера, которые действуют как пружины.
Для правильного передвижения Tribar использует информацию о своей форме и ориентации, получаемую от растяжимых емкостных датчиков и инерциально-измерительных модулей. Робот передвигается за счет последовательного натяжения и ослабления тросов, смещая центр масс и перекатываясь на следующую грань. В квазистатическом режиме он перемещается в два этапа, делая паузы для восстановления формы. В динамическом режиме Tribar развивает скорость до 11 сантиметров в секунду.
В испытаниях робот успешно перекатывался по траве, льду и камням, поднимался под углом 28 градусов. Он также падал с двухметровой скалы и с моста высотой около шести метров, при этом каркас поглощал энергию удара, и робот продолжал движение. В другом испытании Tribar скатился с каменистого склона высотой около 12 метров, но этот эксперимент не позволяет считать 12 метров максимальной высотой свободного падения.
На данный момент Tribar использует ограниченный набор движений и просчитывает действия только на два шага вперед. В будущем разработчики планируют улучшить автономность, расширив набор движений и применив более сложные алгоритмы управления.
Роботы с тенсегрити-архитектурой хорошо переносят удары, но имеют низкую скорость. Недавно был представлен робот Argus с 20 ногами, который также может смещать центр тяжести, но развивает большую скорость.
