Морская звезда и офисный стул вдохновили учёных на создание очень манёвренного робота

Группа студентов во главе с доцентом из Мичиганского университета разработала высокоманёвренного трёхногого робота SKOOTR, который может скользить, ходить, преодолевать препятствия и мгновенно менять направление движения. Подобные роботы могут найти применение в разведке местности и закрытых помещений, а также для служб доставки и другого.

Источник изображений: University of Michigan/Hung, Adu and Moore

«Мне пришла в голову эта идея, когда я катался на своем офисном стуле между группами студентов, — сказала Талия Ю. Мур (Талии Ю. Мур), доцента Лаборатории эволюции и движения в биологии и робототехники Мичиганского университета (EMBiR). — Я поняла, что офисное кресло с пассивным вращением может легко поворачиваться в любом направлении, и я могу использовать свои ноги для выполнения различных маневров, оставаясь при этом удивительно устойчивой. Я поняла, что эта всенаправленная манёвренность похожа на то, как хрупкие [морские] звёзды меняют направление во время плавания».

В основе роботизированной платформы SKOOTR лежит сфера большого диаметра. Она закреплена в раме на подшипниках и может свободно вращаться не выпадая из рамы. Это нужно для того, чтобы робот мог перебраться через препятствия или взобраться по ступенькам и не потерять по дороге опорную сферу. На этой сфере робот не только балансирует, но также может катиться по ровной поверхности. Для такого режиме на концах каждой из трёх его ног предусмотрены шарики. Если нужно передвигаться на конечностях, из ног рядом с шариками выдвигаются резиновые упоры.

«Благодаря сочетанию центральной сферы и нескольких ног SKOOTR невероятно устойчив, — говорит Мур. — Мы провели множество экспериментов с SKOOTR, и его практически невозможно перевернуть во время работы. Кроме того, он способен на гораздо большее, чем можно подумать, глядя на его походку. Поднимая сферу ногами, SKOOTR может преодолевать препятствия, которые были бы сложны для других катящихся роботов. SKOOTR может даже подниматься по лестнице».

Статья о работе и все данные для самостоятельного повторения проекта (чертежи и рекомендации по сборке) доступны на сайте ArXiv. Платформа работает на Arduino Uno с использованием инерциального блока для передвижения. На следующем этапе робота вооружат дополнительными датчиками и научат лучше ориентироваться в пространстве, планировать передвижение и владеть навыками картографа. Весь проект обошёлся в сумму примерно в $500. Все компоненты, кроме напечатанных на 3D-принтере деталей корпуса и конечностей, есть в свободной продаже.