Технології
Технології

Двоногий робот з вентиляторами втримався у повітрі 20 секунд

Китайські інженери, які навчилися здіймати у повітря 17-кілограмового людиноподібного робота Jet-HR2 за допомогою чотирьох вентиляторів, продемонстрували, як він самостійно тримається у польоті понад 20 секунд. Розробку представлять на конференції ICRA 2022, а поки на сервісі arXiv доступний препринт. Новим досягненням робота вчені поділилися у відео на своєму YouTube-каналі.

Jet Power and Humanoid Robot Lab / YouTube

Jet Power and Humanoid Robot Lab / YouTube

Навіщо здіймати 17 кілограмів робота у повітря?

Про людиноподібного Jet-HR2 ми розповідали ще наприкінці літа, коли дослідники Гуандунського технологічного інституту, що у Китаї, дійшли висновку, що найкращим способом для їхньої розробки долати перешкоди буде вміння перелітати їх. До цього вони відкинули ідею зі стрибками, бо показники людиноподібних роботів поки що не дотягують до людського рівня, особливо зі збільшенням маси.

Навіть найуспішніший представник таких, робот ATLAS від Boston Dynamics, не зміг стрибнути вище своєї голови, хоча його зріст складає півтора метра. Тим більше, що з огляду на складність (а відтак і крихкість) їхніх конструкцій, відпускати роботів стрибати, наприклад, у лісі, де ґрунт може обвалитися чи є занадто пухким, має суттєві обмеження. Удар при приземленні для роботів-гуманоїдів, що може збільшити ймовірність обвалення місцевості, чи невдале відштовхування може призвести до несправності робота ще до того, як він виконає якусь корисну роботу — візьме участь у пошуково-рятувальній операції, проведе дослідження складних у доступі для людей місцевості тощо.

Політ ефективніший за стрибки?

До Jet-HR2, який має навчитися літати, автори цієї роботи вже перевіряли підхід із використанням тяги для покращення пересування свого гуманоїда. Тоді у версії Jet-HR1 на кожну ногу роботу встановили по канальному вентилятору, з якими той мав би переступати 45-сантиметрову канаву. Втім, він мав всього дві ноги і важив шість з половиною кілограмів, що і давало змогу користуватися такою «аеропідтримкою». Для повноцінного людиноподібного робота, який важить понад 15 кілограмів такий підхід не буде ефективним.

Менш вправний попередник Jet-HR1. IEEE Spectrum / YouTube

Менш вправний попередник Jet-HR1. IEEE Spectrum / YouTube

Тому, ще до того, як вчені зібрали свого робота повністю (Jet-HR2 поки також не обзавівся ні головою, ні рукам), на ньому вирішили перевірити польоти на чотирьох вентиляторах, які окрім ніг, з'явилися ще і у попереку. У попередній демонстрації успіхів Jet-HR2 за підтримки інженерів, які тримали його за раму, злетів на метр у висоту. Тоді робот випробовував свої три стратегії керування: увімкнені контролери тангажу і рискання, відсутність контролерів взагалі, а також робота лише з контролером тангажу. І хоча це було більше схоже на стрибок, контроль кутових рухів дав змогу роботу врівноважитися — з іншими стратегіями він просто схилявся донизу.

Стрибок-політ у минулих випробуванях Jet-HR2. Jet Power and Humanoid Robot Lab / YouTube

Стрибок-політ у минулих випробуванях Jet-HR2. Jet Power and Humanoid Robot Lab / YouTube

Куди робот долетів тепер?

У новому ж відео з успіхами, Jet-HR2 впевнено тримається у повітрі і без рук розробників понад 20 секунд. У своїй стратегії керування він також використовує систему захоплення руху, яка надає звіт про положення робота, щоб алгоритми врівноважували його і не давали впасти. Контролери компенсують тангаж і рискання, а відтак 17-кілограмовий робот спокійно тримається у повітрі попри розхитування. Цікаво, як на відео видно потужність використовуваних вентиляторів (за рухом занавіски на вікнах). У статті вчені вказують максимальну тягу всіх чотирьох вентиляторів у 200 ньютонів.

На трьох показаних у відео випробуваннях, робот жодного разу не приземлявся самостійно — його вентилятори зупинялися щойно він опинявся у руках інженерів, а одного разу він навіть мало не впав, піднявшись набагато вище, ніж у двох попередніх експериментах.

Jet Power and Humanoid Robot Lab / YouTube

Jet Power and Humanoid Robot Lab / YouTube

Про польоти роботів ми розповідаємо не вперше. Окрім Jet-HR2 і успіхи дронів, ми писали про двоногого гібридного робота (з руками і головою!), чотири пропелери на плечах якого допомогли йому перелетіти сходи і провалля, а також проїхатися на скейтборді і побалансувати на мотузці. Його також планують пристосувати для роботи у небезпечних для людей середовищах.


Фото в анонсі: Jet Power and Humanoid Robot Lab / YouTube