Шагающие роботы из конструктора

Обновлено: 24.04.2024

В наземных мобильных роботах традиционно используются гусеничные и колесные системы передвижения, использование таких систем диктуется простотой реализации и преемственностью от наземных транспортных средств. В то же время, существует множество специализированных систем передвижения, среди которых особый интерес ученых и фантастов вызывают шагающие системы и основанные на них мобильные роботы.

Механические ноги (педипуляторы), обеспечивают передвижение мобильного робота и предоставляют возможность перешагивания препятствий, соответственно, использование шагающего робота целесообразно, когда препятствия непреодолимы для гусеничного и колесного робота, это могут быть предметы высотой больше чем высота шасси робота или болотистые местности, а применение шасси больших габаритов не приемлемо ввиду использования робота на пересеченной местности или в городской обстановке, а также высокой потребляемой мощности шасси.

Сколько ног нужно роботу? Количество ног влияет на устойчивость робота, соответственно применение роботов с количеством ног более одной пары(многоногая ходьба или многоногая локомоция) целесообразно при сложном рельефе местности. Использование одной пары ног (двуногая ходьба или бипедальность, бипедальная локомоция) целесообразно для передвижения в интерьере помещения и городской местности, т.к. такая среда адаптирована для человека с его прямохождением на двух ногах.

В каких целях применять шагающие роботы? Если обратиться, например, к научно-фантастическим фильмам, то, чаще всего, шагающие роботы изображены в виде боевых машин и может сложиться ошибочное мнение, что такая техника панацея на поле боя, но это не так.

В киновселенной “Звездные войны” или, например, в научно-фантастическом фильме “Аватар”, подобные машины используются в боевых действиях на открытой и пересеченной местности, что полностью демаскирует их из-за высокого профиля, и делает легкой целью для артиллерии и другого тяжелого вооружения. В противоположность предыдущему примеру, в первой части фильма “Робокоп” и фильме “Робот по имени Чаппи” показаны шагающие роботы, действующие в городской среде, но конструкция их педипуляторов не позволяет им перешагивать большие препятствия (для эффективного перешагивания конструкция педипуляторов должная быть аналогична строению человеческой ноги), а также маневренно перемещаться в обстановке города, что делает их легкой целью, несмотря на наличие тяжелой брони. Ситуация полностью аналогична с применением танков в черте города.

Рисунок 1 — Шагоход AT-AT из к/ф «Зведные войны»

Рисунок 2 — Экзоскелет AMP из к/ф «Аватар»

Рисунок 3 — Робот ED-209 из к/ф «Робокоп»

Рисунок 4 — Робот MOOSE из к/ф «Робот по имени Чаппи»

Инструкция по сборке шагающего nxt робота на двух моторах. Это простая и достаточно быстрая модель шагающего робота lego nxt. Обратите внимание, что при сборке этого шагающего робота nxt при креплении ног к корпусу используются гладкие серые штифты, чтобы конечности легко двигались.

Инструкция по сборке шагающего робота nxt

Аналогично собираем другую сторону робота

Все чаще в современных соревнованиях по робототехнике используются шагающие роботы lego.При сборке шагающего робота ev 3 подвижные конечности прикрепляются к роботу с помощью гладких серых штифтов, это позволит свободно вращаться конечностям. Мы переведём достаточно простую и вместе с тем надежную и быструю схему шагающего робота ev3, которую можно использовать на соревнованиях таких как робофест.

Инструкция шагающего робота ev3

Аналогично собирается и крепится другая сторона шагающего робота ev3

Отличная модель, легко и быстро собирается, ходит кривовато, но я еще ни одной прямоходящей модели шагающего робота не видела=))

Для улучшения ходовых качеств этой модели, желательно утяжелить переднюю часть робота. Если роботу нужно шагать по линии, то это успешно делают датчики цвета

Создавая шагающего робота, конструктор должен ответить на множество вопросов. Некоторые из них носят общий характер, но некоторые необходимо разбирать детально. В статье мы описали наиболее важные вопросы, связанные с дизайном и сборкой шагающих мобильных роботов.

Мы сосредоточились в этой статье на самом двигательном аппарате, и на возможных технических решениях, вытекающих из принятых допущений. Классификация шагающих роботов может варьироваться в зависимости от выбранных критериев.

Некоторые критерии тесно связаны, например, с количеством лап или ног, а также с возможными типами походки. Итак, давайте посмотрим на приведенные выше классификации.

Модели движения

Если движение шагающего робота похоже на походку животного, то такая модель называется биологической моделью. Конструирование таких роботов началось с наблюдения и попытки имитировать походку различных существ. На рисунке ниже показано типичное расположение лап насекомых, рептилий и млекопитающих.

Типичное расположение лап животных: а) рептилия, б) насекомое, в) млекопитающее.

Из рисунка виден важный критерий — это высота центра тяжести.

Типы ног

Другой критерий, связанный с биологической структурой, — это тип ног или лап. У робота могут быть одинаковые ноги, у него могут быть пары разных ног (по длине и / или форме). Это связано не только с их выбором, но и с возможными типами движения. Проще, и обычно дешевле, сделать робота с одинаковыми ногами.

Следующий, и последний критерий, связан с расположением ног по отношению к туловищу. Здесь снова у нас есть несколько вариантов:

лапы, расставленные симметрично по кругу

или лапы, расставленные по обеим сторонам робота, т.е. лапы находятся под телом — как у млекопитающего.

Своего рода стабильность

Еще один важный критерий — это тип устойчивости. Это неразрывно связано с количеством лап. Различают следующие типы устойчивости: статически стабильная походка, динамически стабильная походка и квазистатическая стабильная походка.

Статически стабильная походка

Статически стабильная походка — это походка, при которой робот может быть остановлен в любой момент, без потери равновесия. Классическим примером этого типа движений является походка шестиногих роботов.

Динамически стабильная походка

Противоположность этому типу движений — динамически устойчивая походка. В этом случае, только в определенные моменты движения, робот может быть остановлен, в другие, сохраняется стабильность походки за счет динамики движения. Остановка в такой момент приведет к опрокидыванию робота.

Квазистатическая устойчивая походка

Последний тип — квазистатическая устойчивая походка. В этом случае, в отличие от других, устойчивость походки обеспечивается конструкцией ноги. Примером может служить походка двуногих роботов с большими и тяжелыми ступнями, в которой стабильность движения обеспечивает «маятник» — движущаяся нога уравновешивает наклон туловища.

Количество ног робота

В этом случае крепим любое количество ног. Их минимальное количество может быть равно нулю — в этом случае это будут, например, змееподобные ползучие роботы. Однако, когда мы говорим о педипуляторах (шагающих роботах), мы имеем в виду роботов с определенным количеством лап или ног — одной, двумя, четырьмя, шестью и более.

Одноногий или однолапый робот

В случае с одноногим роботом мы можем говорить только об одном виде походки — прыжках. Это динамический тип движения. Только благодаря большой мощности приводов, очень быстрой системе управления и датчикам, а также сложному алгоритму робот не опрокидывается при движении.

Двуногие роботы

Двуногие или двулапые роботы характеризуются динамически устойчивой походкой. Обычно ходят на согнутых ногах. Биологический образец таких роботов — человек.

Они также могут двигаться квазистабильным статическим движением. В этом случае структура ноги, а именно большая ступня, позволяет распределять баланс силы на большой площади, под которой также находится центр тяжести робота. Кроме того, относительно большая масса одной ноги позволяет балансировать вместе с телом во время движения и обеспечивает противовес туловищу.

Четвероногие роботы

Квадропеды — роботы с четырьмя ногами или лапами. В этом случае биологический образец обычно — млекопитающие или рептилии. Эти роботы могут двигаться как динамически стабильно (галопом), так и статически (перемещая одну ногу за один раз). Шестиногие роботы также могут двигаться как статически, так и динамически.

Таким образом, алгоритм движения является наиболее простым в программировании из всех перечисленных групп, единственная трудность может заключаться в большом количестве степеней свободы.

Многоногие роботы

Также есть группа многоногих роботов с более чем шестью ногами. В таком решении (до тех пор, пока мы должны контролировать каждую ногу отдельно) система управления усложняется. Эти роботы передвигаются статически стабильной походкой. Максимальное количество возможных шагов определяется формулой, приведенной Макги в 1968 году :

k — количество ног

N — количество возможных видов походки

! — означает факториал

Для молодых адептов робототехники, которые могут не знать эту математическую функцию — мы привели дополнительное пояснение:

! — факториал — это произведение всех чисел от 2 до n.

Пример:

6! = 2 ∙ 3 ∙ 4 ∙ 5 ∙ 6 = 720.

Для шестиногого робота результат формулы МакГи:

(2 ∙ 6-1)! = 11! = 39 916 800 возможных шагов.

Тип походки

Последний из этих критериев — тип походки. Приведенная выше формула дает максимально возможное количество шагов, но не все роботы могут двигаться всеми перечисленными способами. Это ограничение проистекает из используемых приводов, выбранного устройства движения и его ограничений, а также ограничений системы управления, особенно ее скорости.

Если у привода нет большого запаса мощности и динамики, то робот может двигаться только статически устойчивой походкой. Конструкция ног и механические связи между отдельными ногами (или степени свободы одной ноги) также ограничивают количество возможных аллюров. Это количество может быть ограничено одним типом.

Волновое движение очень популярно и легко реализуемо. Указанная здесь последовательность смены ног является циклической. Эту походку можно представить в виде диаграмм походок. Примеры схем представлены на рисунках ниже. Фаза движения ноги называется фазой вытягивания, а период, в течение которого нога соприкасается с землей, называется фазой рефрактерности. Эту походку еще называют периодической.

Примеры схем походки четвероногого и шестиногого роботов:

Эти походки используются на прямых и плоских поверхностях. Их преимущество — простота реализации. Другой вид — свободная походка — вольный стиль . В этом случае решение о том, какую ногу переместить и куда поставить, принимается постоянно. Такая походка требует сложного алгоритма управления, датчиков и быстрой системы управления. Её преимущество — очень широкий спектр применения — она подходит для использования на сложной местности.

Последний вид походки — это движение проводника. Следующая нога ставится на то место, где ранее находилась предыдущая нога. Её применение аналогично свободному движению.

Проектирование робота

При проектировании робота мы должны выбрать конкретный привод:

электродвигатели
пневматические приводы
гидроцилиндры

У каждого из них есть свои достоинства и недостатки. В мобильных роботах (особенно любительских) чаще всего используются электродвигатели — электродвигатели постоянного тока или сервоприводы. Ими очень легко управлять, а для питания достаточно обычной батарейки. Оборудованные ими роботы могут быть автономными.

Другое дело ноги или лапы — их форма, длина, расположение, количество степеней свободы.

Важным вопросом является соотношение количества приводов к количеству опор. В простейшем случае — шестиногом роботе — мы можем использовать от двух до восемнадцати приводов. Два двигателя связаны с наибольшим ограничением количества возможных аллюров и большим количеством механических связей между ногами. Но во втором случае, если у нас по 3 привода на ногу, то с точки зрения робототехники это решение оптимально.

Примеры шестиногих роботов с двумя, тремя и восемнадцатью степенями свободы показаны на следующих рисунках:

На рисунке а показан робот с двумя степенями свободы. Механическая связь между ногами по обе стороны от робота позволяет ему двигаться вперед и поворачиваться. Система управления такого робота аналогична системе управления колесного робота с двумя независимо управляемыми колесами.

Робот с таким строением ног может двигаться только одним типом походки. На рисунке б можно увидеть конструкцию робота с тремя степенями свободы. В этом случае средняя пара ног уравновешивает робота так, чтобы две оставшиеся ноги с одной стороны были подняты вверх — они находятся в фазе вытягивания. При наклоне в другом направлении стороны меняются местами. Как видно на рисунке, внешние ноги с обеих сторон жестко соединены. Опять же, возможен только один тип движения, но он немного сложнее, чем в предыдущем случае.

Последний пример — робот с несколькими степенями свободы (рисунок в). Такое решение дает возможность независимо управлять подъемом и горизонтальным перемещением каждой ноги.

В случае 2 степеней свободы на ногу, один привод отвечает за вертикальное движение, а другой за горизонтальное. Разница между роботом с 2 степенями свободы на ногу и 3 степенями свободы на ногу в том, что в последнем случае можно двигаться боком (по типу краба). В первом поступательное движение может происходить только вперед или назад. В зависимости от запаса энергии приводов такое решение позволяет реализовать статическую походку (с малым запасом мощности) и динамическую походку (с большим запасом мощности).

На рисунках г, е можно увидеть роботов с одной степенью свободы. Конструкция ног идентична конструкции робота с двумя степенями свободы. Отличие заключается в конструкции трансмиссии и замене одного двигателя муфтой свободного хода, передающей вращение только в одном направлении.

Такое решение ограничивает возможные движения для ходьбы вперед и поворота в сторону ( рисунок е).

Расположение ног

Также немаловажным является размещение ног на теле робота. Чтобы робот не упал, надо помнить о положении центра тяжести. Это очень важно.

Опорный многоугольник — это многоугольник, вершинами которого являются точки, в которых ноги фактически соприкасаются с землей. Эта цифра меняется в каждый момент движения. Например, для четвероногого робота с симметрично распределенными ногами, когда все ноги соприкасаются с землей, опорный многоугольник представляет собой прямоугольник или квадрат; если одна нога поднята — многоугольник опоры становится треугольником.

При проектировании робота, который будет двигаться в статически стабильном движении, центр тяжести должен быть расположен таким образом, чтобы он никогда не выходил за пределы многоугольника. Чтобы повысить устойчивость и исключить влияние всех дополнительных динамических эффектов (например, сам факт движения ноги), применяется дополнительный запас прочности. Он заключается в построении ног и корпуса, при котором центр тяжести не приближается к сторонам многоугольника опоры.

Минимальное расстояние между ближайшей стороной текущего опорного полигона и центром тяжести называется статическим запасом устойчивости. Фигура, на следующем рисунке, показывает примерную последовательность опорных полигонов во время движения четвероногим роботом. На этом рисунке также показан центр тяжести робота.

Диаграммы походки

Наконец, мы хотели бы вернуться к вопросам схемы походки. Это не будет проблемой для роботов, которые могут двигаться только одним типом походки. Однако при разработке алгоритма походки робота с большим количеством степеней свободы, существует некоторая проблема.

Мы представили эту проблему на следующем рисунке а виде диаграммы. Существенным различием между двумя представленными вариантами является дополнительное пустое поле в периоде походки. В этот момент все ноги находятся на земле, а туловище выталкивается вперед на всю длину шага. Во время фазы стояния на одной ноге, другие движутся в обратном направлении 1/5 длины шага.

Системы управления — отдельная проблема. Простое перемещение даже роботов со многими степенями свободы и поддержкой нескольких простых датчиков расстояния может быть реализовано в восьмиразрядных микроконтроллерах. Написание программы на языках BASIC (bascom, BASIC stamp, BASIC micro) также не является большой проблемой для среднего опытного программиста.

Вывод

В данной статье «Шагающие роботы — теория и основы» рассмотрены вопросы, связанные с шагающими роботами, наиболее часто используемыми решениями для реализации походки, и описаны примерные диаграммы походки. Описание всех возможных конструкций ног и методов походки просто невозможно из-за огромного объема информации.

Надеемся, материал вам понравился. Не стесняйтесь узнавать больше о робототехнике, изобретать и конструировать собственных шагающих роботов. Конструкция такого робота доставит вам большое удовлетворение и гордость за себя, особенно когда заработает все как надо.

Перемещение по земной поверхности с использованием шагающего принципа является своего рода «Священным Граалем» робототехники. В разные времена множество изобретателей пытались решить эту задачу на том уровне науки и техники, который был доступен на тот момент. И только недавно, с появлением роботов Boston Dynamics, китайских производителей, эта задача стала решаться достаточно быстрыми темпами. В этой статье мы попробуем порассуждать на тему того, как мог бы выглядеть перспективный шагоход, если решать эту задачу на текущем уровне.

В связи со своим живым интересом к теме робототехники, которая подкрепляется постоянными практическими опытами, я всегда стараюсь держать руку на пульсе происходящего в теме шагающих роботов и некоторые свои соображения постараюсь изложить в этой статье.

Человечество достаточно давно мечтает о «механическом коне» — изобретатели «копают» эту тему, не останавливаясь ни на минуту. Если изначально конструкции разнообразных шагоходов были достаточно примитивными и представляли собой, по сути, рычажные конструкции:

то, с появлением двигателя внутреннего сгорания и компактного источника энергии в виде бензина, изобретатели стали пытаться применять такого рода двигатели для создания механических устройств. Причём эти попытки не закончились даже сегодня:

Получается это конечно достаточно смешно, однако показывает степень интереса людей из абсолютно разных сфер и разного уровня знаний — к этой теме.

Большие корпорации также не остались в стороне и периодически рождают свои достаточно интересные идеи, среди которых можно назвать, например, комбайн для лесных работ (Plusjack Walking Harvester), разработанный финской компанией.

Его движения имитируют движения муравья, и при его разработке компания руководствовалась желанием создать некое устройство, которое могло бы передвигаться по пересечённой местности в гуще леса.

Ей это вполне удалось, и такой лесной трактор-комбайн успешно передвигался по лесным буреломам, практически не оставляя за собой следов.

Однако, ввиду неизвестных причин, компания не стала производить эту машину большими партиями и мир лишился достаточно интересного устройства. Аппарат был произведён в количестве всего 3 штук, несмотря на вполне успешную работу.

Среди других достаточно известных примеров больших шагоходов можно назвать два, построенных энтузиастами этого дела: Prosthesis ( «Протез») и Mantis.

Причём первый из них, который разрабатывался в течение 10 лет, представляет собой своеобразный мощный экзоскелет, управляемый движениями человека. Разработчик использует его в шоу целях:

Второй, Mantis — построен инженером, который затратил около 4 лет на разработку такого устройства.

Вес робота составляет порядка 1900 кг и он приводится в движение за счёт 2,2-литрового турбодизельного двигателя Perkins, мощностью в 50 л. с.

Двигатель приводит в действие гидравлическую систему, которая состоит из 18 приводов и позволяет роботу передвигаться со скоростью до 1 км/ч.

Как нетрудно заметить, объединяющей особенностью всех трёх перечисленных выше роботов является использование гидравлического привода, что выливается в итоге в достаточно медленное движение. Разумеется, из-за большого веса робота приходится использовать подобные решения, однако хотелось бы видеть их скорость существенно более высокой (здесь следует сделать оговорку, что это зависит от целей, для выполнения которых предназначен данный конкретный робот — он вполне может быть медленным, если достижение целей при такой скорости будет успешным). Но неужели гидравлика настолько плоха в качестве привода?

Вовсе нет: хорошим примером скоростной гидравлической системы будет известный робот BigDog, который приводился в движение двухтактным двигателем, мощностью в 15 лошадиных сил, приводящим в действие гидравлический насос, прокачивающий с большой скоростью гидравлическую жидкость через систему робота. Устройство получилось достаточно эффективным, что позволило ему перемещаться со скоростью до 3,1 м/с.

Однако, создание подобного типа роботов, оказалось дорогим даже для Пентагона, в связи с чем военные отказались от постановки на вооружение мула-носильщика (одной из следующих разработок), предназначенного для переноски мин и снарядов по горам и пересеченной местности:

Логично предположить, что для других частных компаний (если таковые найдутся и возьмутся за разработку аналогичного решения), высокая сложность и дороговизна разработки можно стать непреодолимой проблемой.

В связи со всем вышесказанным давайте подумаем, а может ли быть альтернативное решение для внедорожной шагающей системы?

В качестве альтернативного средства привода для роботов сразу приходит в голову пневматический принцип. Почему именно он: так как он позволяет использовать один центральный пневматический узел, создающий давление и распределяющий его по системе трубопроводов к исполнительным актуаторам.

Таким образом, мы имеем достаточно лёгкое, условно-недорогое решение, малый вес конструкции в целом.

В противовес ему, электрический привод, потребует гораздо больших материальных затрат на монтаж соответствующих мощных двигателей и подведение к ним электроэнергии, а также её хранение и генерацию.

Именно поэтому, достаточно широко распространены пневматические решения в пассажирском транспорте: в автобусах и вагонах метро используются пневмоприводы для открывания дверей.

Однако по-настоящему мощных пневматических решений не наблюдается, хотя некоторые усилия в этом направлении предпринимаются: ряд компаний разрабатывает как шагающих роботов:

так и андроидов, с приводом от пневматических мускулов:

которые представляют собой жёсткую оболочку, внутри которой может раздуваться и сжиматься гибкий мешок. Оболочка ограничивает возможности этого мешка для раздувания в стороны, ввиду чего ему приходится увеличивать и уменьшать свою длину:

Дороговизна решений такого рода и то, что инженеры не так давно обратили к ним свой взор, не позволяет нам пока порадоваться чему-то действительно впечатляющему…

Распространение пневматические системы привода роботов в шагающих системах ещё не получили, ввиду молодости компьютерных шагоходов в целом (на мой взгляд), хотя в обычной промышленности пневмоприводы используются очень широко:

Кроме того, если уж заниматься передачей некой повышенной мощности, то инженер, скорее всего, предпочтёт использовать именно гидравлические системы вперёд пневматических, так как именно они сулят гораздо больше выгоды.

Ещё раз возвращаясь к теме электрических шагающих систем, хотел отметить, что хотя безусловно, мы все в курсе работ в области шагающих роботов от Boston Dynamics или Unitree Robotics:

но мы ведь говорим о по-настоящему мощной машине, своего рода «скоростном шагающем танке» для перевозки более чем 1-го человека! А таковых электрических систем пока не наблюдается (и, видимо, ещё долго не будет наблюдаться).

Несмотря на такое положение вещей, существует один вид «условно-пневматических систем», если их можно так назвать, в которых используется энергия разогретых газов: линейные двигатели внутреннего сгорания.

В нашей стране наиболее известным подобным устройством можно назвать «сапоги-скороходы» — линейные двигатели, появившиеся около 30 лет назад и представляющие собой цилиндры, под подошвой бегуна, в которые впрыскивается топливо, загорающееся от давления.

Конструкторам удалось разработать устройство, в котором происходит достаточно мягкий процесс горения, позволяющий надевшему их человеку, бежать со скоростью до 30 км/ч, совершая прыжки более полуметра в высоту. При этом расход топлива составляет, порядка 140 грамм/час, а экономия энергетических затрат бегуна составляет порядка 70%.

За рубежом подобного рода устройства (линейные приводы) используются в качестве трамбовок для дорожных работ. По своей сути они представляют такой же линейный двигатель, в котором происходит первичное сжатие смеси, после чего оператор нажимает на кнопку, находящуюся на рукоятке, что вызывает проскакивание электрической искры, поджигание смеси, подпрыгивание всей установки, новое сжатие, после чего процесс повторяется:

Почему я упомянул подобного рода устройства: основной проблемой многих робототехнических систем является их вес и необходимость выработки достаточно большого количества энергии в краткий промежуток времени. Мало того, эту энергию необходимо каким-то образом эффективно транспортировать, применять, восполнять. Всем этим требованиям, на мой взгляд, весьма полно удовлетворяет линейный двигатель.

Предположим гипотетическое устройство, которое представляет собой робота-многоножку, в каждой ноге которого установлен линейный двигатель внутреннего сгорания. Перемещение ног происходит посредством вспышки смеси в каждой ноге, а также изменения угла наклона этой части ноги относительно горизонта. Другими словами, робот наклоняет ноги, чтобы оттолкнуться и сдвинуться вперёд. Он может двигаться как, условно, «прыжками», так и поочерёдно переставляя (даже скорее «перебрасывая») ноги. На картинке ниже показан приблизительный принцип.

В состоянии покоя, когда машина находится в неподвижности, изначальный импульс может быть дан неким пневматическим пускателем, как в танках, где сжатый воздух запускает двигатель танка. В нашем же случае, сжатый воздух может дать предварительный импульс (если его подать в цилиндры линейных двигателей), чтобы «подкинуть» робота, после чего произойдёт его приземление, предварительное сжатие смеси в камерах сгорания, поочерёдные вспышки в них и робот начнёт движение.

Мощность такой системы может быть весьма велика, вспомним дизельный сваебойный копер, где изначально груз поднимают вверх, потом сбрасывают, и, в самой нижней точке, когда воздух под грузом сжат и разогрет — туда впрыскивается дизельное топливо, которое воспламеняется от температуры. Энергетика процесса такова, что позволяет забивать сваи в землю:

Для стабилизации процесса горения можно использовать все наработки: форкамеры в цилиндрах, свечи зажигания поверхностного разряда ( где разряд покрывает свечу снаружи и его площадь настолько велика, что он просто не оставляет шансов топливу не воспламениться), использование множественных цилиндров в одной ноге ( 2-3 цилиндра установлены рядом и срабатывают вместе или поочерёдно. Цель — создать дублирующие системы в каждой ноге, которые гарантированно позволят роботу сделать шаг, даже если один из двух-трёх цилиндров в ноге не сработал) и т.д.

Таким образом, на выходе, мы можем получить достаточно мощную систему, которая не требует транспортирования энергии для движения в каждую ногу, так как двигатель, необходимый для этого, интегрирован в неё непосредственно. Это позволит роботу быть как достаточно мощным (грузоподъёмным) – так и осуществлять скоростное движение по пересеченной местности.

В качестве завершения: достаточно давно, мне попалась на глаза интересная разработка, созданная специалистами лаборатории биомиметических систем калифорнийского университета Беркли. Созданная ими модель робота представляла собой шестиногое устройство, имитирующая тип движения таракана. Аппарат был создан с использованием лазерной резки, и приводился в действие с помощью миниатюрного электродвигателя. Устройство получилось на редкость проворным:

Видимо это видео впечатлило многих, так как некоторое время спустя после появления этой разработки, двое молодых учёных с научными степенями PhD, запустили стартап, который занялся производством подобного типа роботов на радиоуправлении — для детей. Проект получил название Kamigami Robots:

На сегодняшний день, по моим наблюдениям, это самые быстродвигающиеся роботы-многоножки.

Нетрудно представить, что если повторить такое устройство в масштабе (конечно, уже не из бумаги — а соответствующей металлической конструкции), скажем, чтобы оно было в длину метров 7, снабдить качественной подвеской (чтобы избавить ездоков по максимуму от тряски) – то такая платформа могла бы перевозить до 6 человек и передвигаться по пересечённой местности, в качестве такого своеобразного туристического автобуса-шагохода! Стартап? Why not…

Читайте также: