Robotska bicikla sposobna za fantastične akrobacije: UMV vozi brzo i preskače prepreke

Foto: Bokser, et al.

Iskusni biciklisti mogu da izvedu širok spektar manevara i akrobacija dok voze bicikl, od balansiranja u mestu do vožnje na jednom točku ili preskakanja prepreka. Reprodukovanje ovih okretnih manevara kod robota sa dva točka moglo bi da otvori nove mogućnosti, kako za zabavu i robotske sportove, tako i za izvršavanje složenih misija na nepristupačnim terenima, piše TechXplore.

Preporučujemo

Istraživači sa Instituta za robotiku i veštačku inteligenciju (RAI) i njihovi saradnici nedavno su konstruisali novu robotsku platformu pod nazivom Ultra Mobility Vehicle (UMV), koja se kreće velikom brzinom i sa izuzetnom agilnošću, preskačući visoke prepreke i održavajući ravnotežu čak i na jednom točku.

Novi robot sa dva točka, predstavljen u radu objavljenom na preprint serveru arXiv, može uspešno da izvodi dinamičke manevre poput onih koje izvode vešti biciklisti.

- Fundamentalni izazov u robotici je balansiranje robota koji se kreću brzo, a da pritom vrsta terena na njih ne utiče - rekli su za Tech Xplore Ben Bokser i Surja Sing, koautori rada, i dodali:

- Točkovi pružaju efikasnost, dok se noge snalaze sa stepenicama, ivičnjacima i grubim terenom. Sve se svodi na kompromis između toga koliko želite da vaš robot bude složen, skup i energetski zahtevan, naspram toga koliko želite da robot bude sposoban da savlada nepoznato dok se kreće. Stalno smo se vraćali na činjenicu da „trial“ biciklisti i vozači planinskih bicikala svakodnevno premošćuju taj jaz.

Tim je inspiraciju pronašao u akrobacijama koje ljudski biciklisti izvode na dva točka, kao što su njihova sposobnost da brzo voze na različitim terenima, preskaču prepreke i privremeno održavaju ravnotežu na jednom točku. Zbog toga su krenuli u razvoj robota sa dva točka i ramom koji bi mogao da replicira slične pokrete.

- Zapitali smo se: šta ako uzmemo isti taj oblik i damo mu sposobnost da dinamički menja položaj svoje mase – na način na koji vozač pomera svoje telo – koristeći kompaktan zglobni mehanizam i modernu kontrolu zasnovanu na učenju? - rekao je Bokser i dodao:

- Naš primarni cilj bio je da pokažemo da vam nije potrebno desetine stepeni slobode da biste postigli atletsko kretanje robota. Želeli smo da dokažemo da robot zasnovan na biciklu sa samo pet aktivnih stepeni slobode može da vozi velikom brzinom, dinamički balansira i skače na prepreke koje su više od samog robota.

UMV, sistem koji su razvili istraživači, u suštini je robotski bicikl sa dva točka u liniji, upravljačkim ramom i konfiguracijom sa zadnjim pogonom. Ova konfiguracija podrazumeva da motor pokreće robota šaljući snagu isključivo na zadnji točak, dok je prednji točak odgovoran samo za upravljanje.

- UMV je testna platforma za istraživanje onoga što je moguće kada uparite mehaničku jednostavnost sa sofisticiranim upravljanjem i pomaže u fokusiranju na ideju o robotu koji može efikasno da stigne skoro bilo gde - objasnio je Sing i dodao:

- Ono što ga čini drugačijim je motorni prostorni mehanizam koji povezuje tešku „glavu“ sa ramom bicikla preko „vrata“ i spona. Zamislite glavu kao vozača: ona sadrži većinu mase robota, uključujući baterije, računar i pokretače (aktuatore). Kada se ti pokretači aktiviraju, oni omogućavaju robotu da „zabacuje“ svoju masu, čučne pa skoči, ili se pomeri bočno radi održavanja ravnoteže.

(Telegraf Nauka/TechXplore)