Инженеры из Университета Торонто создали гибкую накладку для "Хопкоптера" - одноногого прыгающего робота, который они разработали ранее. Новинка заметно улучшает его работу на песке, льду и другом сложном покрытии.

Хопкоптер задуман для поисково-спасательных операций, удалённой инспекции инфраструктуры и, возможно, даже исследования других планет. Его необычный способ передвижения может дать преимущества перед колёсными машинами, летающими дронами и четвероногими роботами.

"Дроны сегодня привычны, у них много плюсов, но есть и минусы, - говорит профессор Пакпонг Чирараттананон, старший автор статьи в журнале Advanced Intelligent Systems. - Они относительно дешевы, летают над любым рельефом и хороши для съёмки. Но чтобы быть лёгкими, они плохо перевозят грузы, а дальность ограничена запасом топлива".

"С другой стороны, колёсные и шагающие роботы менее чувствительны к весу, поэтому несут больше и ездят дальше. Зато они дороже и не всегда справляются с пересечённой местностью. Между этими крайностями остаётся ниша для нового типа роботов", - добавляет он.

Лаборатория CLIMB (Convergent Locomotion, Intelligent Mechanisms and Bio-inspired robotics - "Конвергентная локомоция, интеллектуальные механизмы и биоинспирированная робототехника") ищет образцы в природе. Хопкоптер вдохновлён птицами: они не постоянно в воздухе, а перелетают с места на место, подолгу отдыхая и иногда подпрыгивая, экономя энергию.

Конструктивно это обычный квадрокоптер, установленный на одну большую пружинящую ногу. "Длинная нога с высоко расположенным центром масс и предварительно растянутые резинки, противодействующие гравитации и другим силам, упрощают моделирование и управление по сравнению с другими прыгающими роботами", - поясняет ведущий автор Джирапхат (Оуэн) Кледкруэмас.

Прыжки позволяют перемахивать препятствия, которые остановили бы большинство колёсных и шагающих машин, при этом экономить энергию и нести больше веса, чем стандартный дрон. Но на наклонной или скользкой поверхности вроде льда нога проскальзывала, и робот терял равновесие, а на песке или мягком грунте - увязал.

Новая накладка распределяет вес по большей площади, как снегоступы не дают провалиться в снег. Шарнирное крепление позволяет ей наклоняться в любую сторону под углом поверхности, резинки возвращают ногу в исходное положение после прыжка, а короткие шипы на подошве улучшают сцепление, как кошки у ледолазов.

По словам Кледкруэмаса, усовершенствования снижают ошибку отрыва от поверхности до 66% и повышают эффективность до 64%. Разброс характеристик между типами покрытий уменьшается на 84%: на сложном грунте робот работает почти так же, как на ровном.

В дальнейшем команда планирует заняться автономной навигацией и более сложными задачами. "Это улучшение позволяет вывести робота из лаборатории в реальный мир, - говорит Чирараттананон. - Мы видим его в поисково-спасательных работах после стихийных бедствий или при инспекции трубопроводов и шахт. Мечтаем и об исследовании Марса, где атмосфера слишком разрежена для большинства дронов".

Источник: Tech Xplore