SKOOTR: Korčuľujúci všesmerový trojnohý robot
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 2. 4. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Malá výskumná skupina z Michiganskej univerzity vyvinula trojnohého „korčuľujúceho“ robota s názvom SKOOTR, ktorý sa pri pohybe kotúľa a môže sa pohybovať akýmkoľvek smerom. Dokonca sa môže zdvihnúť na svojich troch nohách, aby prekonal prípadné prekážky, ktoré mu stoja v ceste.
S nápadom na projekt SKOOTR (SKating, Omni-Oriented, Tripedal Robot – korčuľujúci všesmerový trojnohý robot) prišla docentka Talia Y. Mooreová z Laboratória pre evolúciu a motoriku v biológii a robotike na Michiganskej univerzite.
„Na tento nápad som prišla, keď som sa prevážala na svojej kancelárskej stoličke medzi skupinami študentov,“ povedala Mooreová. „Uvedomila som si, že pasívne rolovacie kancelárske kreslo sa môže ľahko otáčať akýmkoľvek smerom a ja som mohla používať svoje nohy na vykonávanie rôznych manévrov, pričom som zostala pozoruhodne stabilná. Uvedomila som si, že táto všesmerová manévrovateľnosť je podobná tomu, ako krehké morské hviezdy menia smery pri plávaní.“
Jeden z jej študentov, Adam Hung, sa, s pomocou Challena Enninfula Adu a Mooreovej, rozhodol navrhnúť a postaviť robota s podobnými schopnosťami. Aj keď sa trojnohé roboty dokážu pohybovať, zdvihnutie jednej z týchto končatín môže viesť k „neefektívnej a dynamicky nestabilnej lokomócii“. Aby Hung obišiel túto nevýhodu, pridal do tela robota voľne rotujúcu guľu.
Robot SKOOTR má centrálnu štruktúru, ktorá slúži ako riadiaci hub s doskou Arduino Uno, inerciálnou meracou jednotkou a lítium-polymérovou batériou. Má tiež podsadenú klietku s guľovými ložiskami, ktoré prichádzajú do kontaktu s guľou v štyroch bodoch.
Každá z nôh namontovaných na tomto náboji má dva rovinné rotačné kĺby, ktoré sú ovládané štandardnými servami. „Hybridný koncový efektor“ je umiestnený na konci každej nohy, kde malé servo vysunie guľové ložisko pre valivý kontakt alebo ho stiahne tak, aby sa „gumová čiapočka“ dostala do kontaktu s podlahou, aby tlačila alebo ťahala robota pozdĺž.
Veľká stredová guľa poskytuje robotovi ďalší kontaktný bod počas pohybu pre lepšiu stabilitu. Mechanizmus však môže guľu tiež uchopiť, zdvihnúť z podlahy a umožniť nohám prechádzať cez prekážky, ako sú v ceste schody alebo neporiadok, než ju znova spustí.
„Vďaka tejto kombinácii centrálnej gule a viacerých nôh je SKOOTR neuveriteľne stabilný,“ povedala Mooreová. „Robili sme veľa experimentov so SKOOTROM a je v podstate nemožné ho prevrátiť, kým je v prevádzke. Je tiež schopný oveľa viac, než by ste si mysleli pri pohľade na jeho korčuľovú chôdzu. Zdvihnutím svojej gule pomocou nôh dokáže SKOOTR prekonať prekážky, ktoré by pre iných valiacich sa robotov boli ťažké. SKOOTR dokonca dokáže vyjsť po schodoch.“
Tím vidí potenciálne aplikácie v mapovaní a prieskume náročných vnútorných prostredí, ako aj pri doručovaní úžitkového zaťaženia a ako relatívne lacný vzdelávací nástroj. Ďalšie kroky zahŕňajú pridanie senzorov pre autonómnu lokalizáciu, plánovanie pohybu a mapovanie.
Plány zostavy, súbory CAD a kód sú voľne dostupné, pričom mnohé časti robota možno 3D vytlačiť a bežne dostupné komponenty je možné zakúpiť online. Odhadovaná cena projektu je približne 500 dolárov (okolo 466 euro). Podrobnosti o projekte nájdete na arXiv.
