Трехногий робот: Разработан трехногий робот, который сможет работать на космической станции

Содержание

Разработан трехногий робот, который сможет работать на космической станции

Поиск по сайту

Новости 17 декабря 2022

Александр Шереметьев новостной редактор

Инженеры создали прототип роботизированной платформы для космических исследований. О разработке сообщает пресс-служба Итальянского технологического института.

Читайте «Хайтек» в

Исследователи из Итальянского технологического института представили прототип трехногого робота, который может ходить, захватывать и перемещать полезную нагрузку и работать в условиях микрогравитации.

Устройство будут использовать для помощи астронавтам по обслуживанию космических станций.

Роботизированная платформа MARM состоит из центрального корпуса, трех конечностей и специального стыковочного устройства. Последнее используется для зарядки устройства и обмена данными. При создании робота ученые предусмотрели возможность работы как в присутствии силы тяжести, так и в условиях микрогравитации.

Робот MARM. Видео: IIT

Робот MARM может использовать три конечности для перемещения, захватывая стандартные межсоединения на поверхностях станции и ползая по ним. Кроме того, он может собирать и размещать компоненты различных устройств, например, перемещать и устанавливать модульные шестигранные плиты шириной 1,2 м, которые используются на МКС, а также манипулировать орбитальными сменными блоками.

Робот MARM. Фотографии: IIT

Конфигурация из трех конечностей — основное отличие нового робота от предыдущих разработок. Это, по словам инженеров, обеспечивает большую гибкость в работе устройства. Например, он может использовать две «руки» для работы, удерживаясь на поверхности с помощью оставшейся.

Исследователи предлагают использовать MARM, чтобы забирать грузы со склада, переносить их в нужное место, собирать и размещать. Прототип будет протестирован в условиях микрогравитации с учетом этого сценария, после чего будет создана рабочая версия для отправки на МКС.

Читать далее:

Ученые из зоны вечной мерзлоты: как они разрабатывают умную одежду и вакцину против рака

Недалеко от Земли нашли две планеты. Возможно, они обитаемы

Ученые выяснили, кому была выгодна смерть динозавров

Читать ещё

Поздравляем, вы оформили подписку на дайджест Хайтека! Проверьте вашу почту

Спасибо, Ваше сообщение успешно отправлено.

Итальянцы показали прототип трехногого робота для работы в открытом космосе

Итальянские инженеры собрали прототип гибкого и подвижного трехногого робота-манипулятора. По словам разработчиков, MARM (Multi-Arm Relocatable Manipulator) предназначен для работ на внешней части корпуса космических аппаратов. Он сможет перемещаться по обшивке станций или кораблей, а также захватывать, транспортировать, устанавливать или демонтировать сменные модули. О разработке сообщили на одном из сайтов Итальянского технологического института, а подробности создатели рассказали New Atlas.

Роботизированное оборудование на орбитальных станциях и космических кораблях — не редкость. Для выполнения операций на их внешней поверхности используют манипуляторы. Они обслуживают инфраструктуру, перемещают и оборудование между модулями, проверяют системы на станциях и помогают в стыковке дополнительных модулей. Например, с помощью манипулятора ERA осматривали повреждение корпуса «Союз МС-22», а десятиметровую роботизированную руку использовали для сборки китайской станции «Тяньгунь».

Однако количество модулей станций увеличивается, и манипуляторы перестают дотягиваться до отдаленных блоков. Растет и их спектр задач. Для решения этих проблем подошли бы мобильные и автономные помощники, которых пока можно увидеть в научной фантастике. Например, в первом эпизоде «Звездных войн», где Р2-Д2 вместе с другими дроидами чинит генератор защитного поля на внешнем корпусе звездолета. Он перемещается по кораблю с помощью трех подпорок, на каждой из которых есть колесо.

Инженеры из Итальянского технологического института под руководством Николаоса Цагаракиса (Nikolaos Tsagarakis) собрали прототип робота, который состоит из поворотного основания и трех одинаковых конечностей на шарнирах. Пока что может стоять на них, отрывать одну ногу от земли и сохранять баланс, наклоняться, поворачиваться и приседать. Как говорят разработчики, он сможет работать в условиях микрогравитации на внешней части корпуса космических аппаратов. Чтобы манипулятор удерживался на обшивке, в нижней части каждой конечности установили запорный механизм. Инженеры рассказали, что он будет цепляться за стыки шестиугольных панелей, которыми обшивают космические корабли. Например, такие плиты для тепловой защиты SpaceX испытывала на Starship. Как сообщает New Atlas, этот же механизм можно будет использовать для замены панелей, зарядки батареи манипулятора или передачи данных через стыковочные порты космической станции. Подробностей о том, как выглядят устройства на концах ног робота и как именно они будут работать, не раскрывают.

По словам создателей, преимущество робота в том, что он может регулировать положение таза, а при перемещении — постоянно поддерживать две точки контакта с поверхностью и двигаться в любом направлении. Кроме того, при использовании одной конечности — применять две другие в качестве якорей для стабильности. Они планируют сделать MARM полуавтономным. Манипулятор будет использовать встроенные камеры, чтобы точно ставить ноги во время ходьбы, а оператор — направлять его при работе со сменными блоками.

Роботы-манипуляторы полезны не только на орбите, но и в морских глубинах. Например, американский производитель подводных аппаратов Impossible Metals предложил использовать такую технологию для сбора полиметаллической морской руды с минимальным возможным воздействием на окружающую среду. Благодаря тому, что в рамках тестовых испытаний он смог аккуратно собрать полезные ископаемые с морского дня, жилища подводных микроорганизмов остались целыми.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Трехногий робот делает раскачивающуюся походку

Когда вы совершаете покупку по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Вот как это работает.

Деннис Хонг позирует с трехногим роботом Strider, разрабатываемым в Технологическом институте Вирджинии. (Изображение предоставлено Деннисом Хонгом)

В Техническом университете Вирджинии разрабатывается уникальный трехногий робот STriDER. Его название расшифровывается как «Самовозбуждающийся трехногий динамический экспериментальный робот». Этот хитрый четырехфутовый робот в форме палки обладает совершенно уникальным способом ходьбы. Один исследователь описал его как «двуногого с тростью».0003

Робот STriDER может менять направление, выбирая, через какую из своих ног поворачивать. Две его ноги стоят неподвижно, а маленькое тело качается под ними и ставит третью ногу. Робот повторяет процесс движения вперед, раскачиваясь из стороны в сторону (см. видео).

Один из исследователей раскрыл эти подробности (см. также схему):

[STriDER] «это новая трехногая машина для ходьбы, в которой используется концепция активированной пассивной динамической локомоции для динамической ходьбы с высокой энергоэффективностью и минимальным контролем.
В отличие от других пассивных динамических шагающих машин, этот уникальный трехногий робот по своей природе стабилен благодаря положению штатива и может менять направление во время ходьбы».

Как только я прочитал о роботе STriDER, я сразу же подумал о «пауках» — трехногих ботах, которые бродили по огромному внутреннему пространству инопланетного корабля в романе «Свидание с Рамой », отмеченном наградами 1972 года. писатель-фантаст Артур Кларк:

В десяти метрах от него стояла тонкая тренога, увенчанная сферическим телом размером не больше футбольного мяча. Вокруг тела располагались три больших невыразительных глаза, по-видимому, обеспечивающие обзор на 360 градусов, а под ними тянулись три хлыстообразных усика. Существо было не таким высоким, как человек, и выглядело слишком хрупким, чтобы быть опасным, но это не оправдывало их небрежности, позволившей ему подкрасться к ним врасплох. Ничто так не напоминало Нортону трехногого паука или длинноногого папочки, и он задавался вопросом, как он решил проблему трехногого передвижения, никогда не оспаривавшуюся ни одним существом на Земле.
(Подробнее о роботе-треноге-пауке Кларка)

Если вы восхищаетесь роботами с уникальными средствами передвижения, взгляните на робота-прыгающую лягушку Маугли.

(Эта статья Научная фантастика в новостях используется с разрешения Technovelgy.com — где наука встречается с фантастикой

Галерея изображений: Передовые роботы
Голосуйте за своего любимого робота
Все о роботах

Будьте в курсе последних научных новостей, подписавшись на нашу рассылку Essentials.

Свяжитесь со мной, чтобы сообщить о новостях и предложениях от других брендов Future. Получайте электронные письма от нас от имени наших надежных партнеров или спонсоров.

Билл Кристенсен каталогизирует изобретения, технологии и идеи писателей-фантастов на своем веб-сайте Technovelgy. Он является сотрудником Live Science.

1
Метеорный поток Лириды: как наблюдать, как «огненные шары» падают на Землю во время пика ежегодного потока на этой неделе Молния, вероятно, новый минерал
3
Гравитация может преобразовываться в свет, умопомрачительная физика предлагает
4
25 вещей, найденных замороженными в горном льду Европы
5
Является ли программирование хорошей карьерой?

1
И черви, и люди получают «жвачку», несмотря на 500 миллионов лет эволюционного разделения0003
3
2000-летний клад римских монет, возможно, был спрятан солдатом во время кровавой гражданской войны в Италии
5
Причудливые, невиданные ранее вирусы, обнаруженные в мировых океанах

Ходячий робот-тренога, вдохновленный марсианами, генерирует собственные движения

Когда Йоичи Масуда приступил к разработке нового робота с ногами, он черпал вдохновение в марсианских штативах из классического научно-фантастического романа Герберта Уэллса «Война миров». Трехногая конфигурация, кажется, дает некоторые преимущества, когда дело доходит до ходьбы и балансирования, и Масуда заинтересовался отсутствием трехногих животных в природе. Существуют ли эволюционные факторы, объясняющие, почему мы их не видели? А если существовали трехногие существа, мог ли существовать универсальный принцип ходьбы при ходьбе, общий для двуногих, тройчатых и четвероногих? Чтобы изучить эти вопросы, Масуда и его коллеги из Осакского университета построили трехногого робота по имени Марсианин.

Марсианский робот Пети, созданный исследователями Университета Осаки. Фото: Osaka University

Почему именно трехногих существ нет — интересный вопрос. Есть несколько животных (например, кенгуру и рыба-тренога, которые полностью существуют), которые являются типа трехногими, поскольку они используют две конечности и хвост для передвижения. Однако оба этих животных демонстрируют двустороннюю симметрию, а это означает, что их левая половина является зеркальным отражением их правой половины. Подавляющее большинство животных имеют такую симметрию, хотя есть интересные (и очень незначительные и специфические) исключения, включая клестов, сов, некоторых крабов, несколько видов китов и, конечно же, могучего медоеда, у которого есть один дополнительный зуб на левая сторона. Существуют также организмы с радиальной и сферической симметрией.

[shortcode ieee-pullquote quote=”Были ли марсиане и их треножники в “Войне миров” на что-то, или есть какая-то фундаментальная причина, по которой передвижение на трех ногах не так эффективно или полезно, как передвижение на двух или четырех ногах?” поплавок = “право” расширить = 1]

Но все это на самом деле не отвечает на вопрос, что не так с трехсторонней симметрией: были ли марсиане и их машины-треножники в «Войне миров» на чем-то, или есть какая-то фундаментальная причина, по которой трехногая локомоция не такая эффективным или полезным в качестве двуногого или четвероногого передвижения?

Десять лет назад Деннис Хонг и его команда из RoMeLa разработали трехногого робота под названием STriDER, самовозбуждающегося трехногого динамического экспериментального робота, который они использовали для тестирования различных трехногих походок.

Эксперименты показали, что STriDER может ходить, но, как и большинство трехногих роботов, которых мы видели, он был больше похож на двуногого с прерывистым движением, в основном используя две из трех конечностей одновременно.

Трехногий дизайн Yoichi Masuda отличается в этом отношении. Его робот имеет не только трехстороннюю симметрию, но и трехстороннюю походку. Другими словами, все три ноги движутся одинаково, за исключением того, что они не совпадают по фазе:

Этот робот, марсианин Пети, имеет три очень податливых модуля ног и может двигаться как по кругу, так и по линии, при этом ни одна нога не знает, что делают другие ноги, как объясняют исследователи в недавней статье:

Схема управления. . . состоит из фазового осциллятора и сенсорной обратной связи по силе реакции от земли, где закон управления для каждой ветви отделен от других (т. Е. Он не имеет явной обратной связи с информацией других ветвей). Показано, что вращательная и поступательная локомоции успешно возникают при использовании метода управления в зависимости от выбора соотношения частот осцилляторов.

Описанный здесь тип децентрализованного подхода уже успешно применялся к другим видам биомиметических роботов, и различные виды стабильной походки могут возникать автономно. То же самое и с роботом-треногом: в зависимости от выбранной частоты колебаний робота можно заставить либо вращаться, либо двигаться в одном направлении, без программирования в нем этой конкретной походки. Исследователи надеются, что по мере того, как они продолжат работу над своим роботом, он даст некоторые ответы на вопросы о том, как животные эволюционировали, чтобы двигаться так, как они это делают, и, возможно, почему ни у кого из них нет трех ног.

Фото: Осакский университет Робот-тренога с ногами с тремя степенями свободы.

Хотя это третье поколение марсианского робота, созданного исследователями из Университета Осаки, он был намеренно разработан с очень простой динамикой, чтобы облегчить решение проблемы генерации походки.