Чувство равновесия: Походка железной леди
Профессор Джесси Гризл (Jessy Grizzle) совместно со своими студентами решает нелегкую задачу — пытается научить робота Мэйбл (MABLE) ходить по пересеченной местности, полагаясь исключительно на «чувство» равновесия, аналогичное человеческому.
Способность двуногих роботов перешагивать препятствия, как правило, опирается на машинное зрение. Но Мэйбл слепа — в её конструкции отсутствует видеокамера. Разработчики запрограммировали робота поднимать ноги повыше для того, чтобы переступать препятствия или подниматься на «ступеньки», но специальных «инструкций по преодолению препятствий» программа робота не содержит.
Человек способен идти по лесной тропе, болтая с приятелем и не глядя под ноги. Исследователи пытаются дать роботу столь же совершенное чувство равновесия, разрабатывая управляющие алгоритмы с обратной связью и экспериментируя.
Роботы, предназначенные для выполнения спасательных операций, вряд ли будут двуногими, но и по ровному полу ходить им придется нечасто. Профессор Гризл считает, что робот должен уметь перемещаться по любой поверхности, в том числе заваленной различными предметами. «Более 70% поверхности суши недоступны для колесных и гусеничных роботов», — говорит Гриззл. — «Однако там могли бы пройти машины на двух ногах». Изучение человеческой манеры ходьбы должно приблизить исследователей к разработке эффективных алгоритмов сохранения равновесия для роботов.
Самые смелые планы Гризла относительно Мэйбл — научить её бегать. Предшественник Мэйбл, Кролик (RABBIT), бегать умел, но его тяжелые ноги с приводными механизмами в районе коленей были лишены амортизаторов. Двигатели Мэйбл находятся у неё в «туловище», благодаря чему её ноги стали легче и быстрее. Амортизаторы действуют подобно сухожилиям, накапливая и высвобождая механическую энергию.
Разработчики провели испытания, чтобы выяснить предел возможностей Мэйбл. Робот успешно преодолел уложенные стопкой высотой в 2,5 дюйма (около 6 см) дощечки, но на спуске «сломал ногу». Это не слишком серьезная поломка: в голени Мэйбл встроены механические предохранители, ломающиеся при некоторой предельной нагрузке, что позволяет избежать повреждения подшипников в бедрах. Установка нового предохранителя и повторная сборка ноги робота занимает около часа.
Гризл надеется, что к зиме Мэйбл уже будет совершать пробежки трусцой, бодро преодолевая «ступеньки» высотой в 7,5 дюймов (около 20 см).
По сообщению University of Michigan News Service
