full stack javascript developer
0,0
рейтинг
13 марта 2013 в 18:05

Робогепард из MIT — конкурент Boston Dynamics Cheetah



Четвероногие роботы Boston Dynamics — не единственные, чью разработку финанисрует DARPA в рамках программы Maximum Mobility and Manipulation (M3). И хотя гепард, построенный в лаборатории бионики Массачусетского технологического института пока отстаёт от своего более известного бостонского собрата в скорости и автономности, он тоже очень интересен. Кроме того, в отличие от Boston Dynamics, MIT публикует гораздо больше подробностей о конструкции и процессе разработки своих роботов.

Создатели массачусетского гепарда считают одной из главных своих целей энергоэффективность робота. Чем меньше энергии тратит робот на то, чтобы двигаться с заданной скоростью, тем компактнее может быть его энергоустановка и тем дольше он сможет работать автономно. Эффективность передвижения гепарда MIT, который использует электропривод (в отличие от роботов Boston Dynamics, чьи ноги приводятся в движение гидравликой) очень близка к эффективности живого гепарда и других подобных сухопутных животных и в несколько раз выше Big Dog или двуногого робота Honda ASIMO.



Эффективность передвижения животных сильно зависит от среды, в которой они движутся. Экономнее всех расходуют энергию водоплавающие. За ними идут летающие животные, а тяжелее всех перемещаться сухопутным животным. Сравнительная эффективность разных видов животных, человека, некоторых механизмов и роботов хорошо видна на этом графике:



Добиться таких результатов удалось с помощью специально разработанных электродвигателей и тщательно продуманной конструкции ноги. Двигатели имеют очень большой радиус, благодаря чему развивают гораздо более высокий, чем у любых серийных приводов, крутящий момент. Благодаря низким оборотам такого двигателя стало возможным использовать простой одноступенчатый редуктор. Низкие потери в редукторе и низкие обороты двигателя позволяют эффективно рекуперировать энергию — при касании земли ногой электродвигатель служит амортизатором, но не рассеивает энергию толчка в виде тепла, а возвращает её в батарею.



Двигатели бедра и колена расположены в бедренном суставе, благодаря чему нога гепарда имеет очень малый вес. Дополнительно облегчить конструкцию удалось, используя кевларовые «сухожилия», которые снимают заметную часть нагрузки с «костей». Ещё один подсмотренный у природы приём — для удержания равновесия и более быстрых и точных манёвров активно используется хвост.



Сейчас команда проекта сосредоточилась на совершенствовании электродвигателей. По словам директора лаборатории бионики, профессора Ким Санг Бэ, с новыми двигателями 30-килограммовый гепард MIT сможет разогнаться до 56 км/ч, что на 10 км/ч быстрее рекорда бостонского гепарда. А по энергоэффективности он должен обогнать свой природный прототип, приблизившись к показателям летающих животных.

Илья Сименко @ilya42
карма
469,7
рейтинг 0,0
full stack javascript developer
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (19)

  • +5
    На ютубе есть видео его первого забега на дорожке.
    • +2
      Есть, но оно не очень впечатляет на фоне безумного монстра Boston Dynamics. Всё-таки фишка этого робота не в скорости (пока), а в эффективности. А вообще у них этого видео целый канал. Там много интересного, и не только про гепарда.
      • +5
        Да я к тому чтобы вообще на него посмотреть. Я сначала было думал, что кроме отдельно взятых лап и хвоста это пока неподвижное, несогласованное сооружение, а оно оказывается вон как носится.
        • 0
          ОК, добавил видео в статью.
  • +10
    По крайней мере, у этого гепарда ноги нормальны и не создается ощущение, что он задом наперед бежит, как это было с творением Boston Dynamics.
    • 0
      У лошадей ноги устроены точно также. Да, пока до грации далеко, но это вполне «нормальные» ноги.
      • +2
        Локтевой сустав у лошади тоже назад смотрит, а вперед выпячивает запястье, у лошади, в отличии от гепарда кисть удлиненная и кости пальцев сросшиеся, для выдерживания нагрузок. Поэтому, лошадей локти, все таки, тоже назад смотрят.
        image
        А ноги творения Boston Dynamics вообще неестественны, за счет чрезмерного упрощения, и амортизирующие свойства у него скорее всего ниже чем у этого гепарда или настоящего гепарда.
        • 0
          Ндааа, совсем глупо с моей стороны забыть о таком. Спасибо, что прояснили.
          Упрощено возможно чтобы биг дог мог двигаться назад не менее эффективно чем вперед, помимо того, что меньше деталек требует меньшего контроля.
  • +4
    Отдельное спасибо за изображение с графиком эффективности. Очень интересное распределение.
  • +2
    Очень крутая система с двойным мотор-редуктором для ноги. И ещё сухожилия сделали для последней части ноги. Но пока BigDog опережает MIT — у них уже автономно бегает по пересечённой местности, а гепард пока только по беговой дорожке. Ну ничего, напрограммируют программ :)
  • +1
    MIT и Бостону бы объединить усилия, хорошо дело пойдет :)
    • –1
      Зачем?
      Конкуренция их только раззадорит, надеюсь.
      • +2
        Главное что бы при этом конкуренция не ограничивала патентами «на ходьбу, ногами, по земле». )

        Но вообще такие научные организации вроде дружить должны.
    • +1
      Boston Dynamics в свое время от MIT отпочковалась я так понимаю. Да и работают там инженеры, окончившие MIT скорее всего, один город же.
  • +4
    Хочу такой бег:

    • +3
      А если вспомнить Терминатора.
      И присовокупить динамику гепарда этого видеоролика.
      Плюс к этому представить, для банальности, что оно запрограммировано для работы с человеками

      То когда такая конструкция покажется силуэтом на фоне закатного солнца, то станет как минимум «не по себе»

      Но все равно к этому все придет (уж больно много наработок за последние пару лет). Эффективно, быстродейственно и неизбежно
    • +2
      Для такого бега понадобится гораздо больше приводов. И позвоночник и шея и хвост должны будут работать. А сейчас получается какая-то скамейка на ножках.
  • +3
    А ведь все-таки главное — хвост!!!
  • 0
    И все таки велосипед — гениальное изобретение!

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.