Німецькі інженери представили робота Wheelbot з симетрично розміщеними двома колесами, який завдяки цьому може їздити, стрибати та балансувати на похилих поверхнях. Одне колесо виконує функцію кочення, а друге є реактивним, що забезпечує балансування. Однак робот може перевертатися і ставати на будь-яке з них, причому самостійно стаючи на колесо з будь-якого початкового положення. У статті, опублікованій в IEEE Robotics and Automation Letters, вчені зазначають, що Wheelbot є випробувальним стендом для різноманітних підходів керування та дослідження динаміки у робототехніці. Робота також покажуть на конференції IROS 2022.
A. René Geist et al. / IEEE Robotics and Automation Letters, 2022
Дослідники RWTH Aachen University та Інституту інтелектуальних систем імені Макса Планка показали концепцію робота Wheelbot, який має два колеса згори і внизу, але користується для їзди лише одним. Ідея полягає у тому, щоб знайти спосіб зрушити робота з місця і забезпечити йому стійкість з мінімумом деталей, а тому одне колесо забезпечує власне пересування, використовуючи сили тертя, а інше, таке саме за розміром і конструкцією, — забезпечує балансування, використовуючи крутні моменти. У ході роботи над Wheelbot у різних моделюваннях його конструкції, вчені знайшли потрібну висоту робота та конструкцію коліс для нього, щоб вони могли бути однаковими і спрощували конструкцію, робот міг самостійно ставати на них з будь-якого положення, а також міг послуговуватися власним акумулятором для живлення.
A. René Geist et al. / IEEE Robotics and Automation Letters, 2022
Щоб самостійно піднятися, робот спочатку розганяє своє реактивне колесо вгорі доти, поки колесо, що котиться, не стикнеться із землею. Після цього робот займає вертикальне положення або за допомогою реактивного колеса, або за допомогою колеса, що обертається. Висота Wheelbot складає 22 сантиметри, що спрощує роботу колесам, а кожне колесо важить по 320 грамів і закріплене на центральній рамі, яка також складається з надрукованого на 3D-принтері шасі, в якому розташовані мікроконтролери, чотири батареї та чотири блоки IMU.
За словами авторів роботи, Wheelbot є першим моноколісним роботом, який може самостійно вставати з будь-якого вихідного положення на своє колесо, а також є симетричним так, що обидва колеса можуть функціонувати і як реактивне колесо, і як колесо, що котиться. Робот створений як експериментальна платформа для інженерів, з якою можна досліджувати, наприклад, керування балансуванням.
A. René Geist / YouTube
Інженери активно досліджують роботів, рух яких забезпечують набагато простіші конструкції, що покладаються на вміння балансувати. Наприклад, кулебот з університету Карнегі-Меллон, який стоїть на кулі, але може втримати 20 кілограмів ваги і передати склянку води.