Ѕез конечностей: этажерка на шаре держит равновесие

10.08.2006, 10:30


Ѕез конечностей: этажерка на шаре держит равновесие
–альф ’оллис толкает робота, но тот никак не падает.  стати, боллбот сохран€ет строго вертикальное положение, а то, что вы видите на снимке Ц из-за наклона камеры, и только (фото с сайта msl.ri.cmu.edu).


«абудьте "ƒевочку на шаре". —мотрите: на шаре мобильный робот. Ётот шар дл€ него — и ноги, и колЄса, и гусеницы. ¬ общем, точка опоры, с помощью которой он переворачивает мир робототехники и, заодно, компьютерную мышь.  ак так? ј вот так.

„его мы хотим от роботов?  онечно, практичности и мобильности. —ейчас у них это есть. ќднако всЄ то, что существует в этой области сейчас, по части удобства может быть охарактеризовано как громоздкое и неповоротливое.

Ёнтузиасты из университета  арнеги-ћеллона (Carnegie Mellon University) “ом Ћауэрс (Tom B. Lauwers), ƒжордж  антор (George A. Kantor) и –альф ’оллис (Ralph Hollis) давно занимаютс€ всевозможными разработками, св€занными с роботами, и считают такие проблемы крайне актуальными.

¬с€ их работа имеет под собой некую концептуальную основу. ќни, в частности, утверждают, что статичные роботы Ц те, которые совершают операции, наход€сь на одном и том же месте, равно как и вс€ческие роботы на многочисленных колЄсах Ц это тупикова€ ветвь развити€ робототехники.

ƒаже не сомнева€сь в устойчивости, разработчики боллбота на случай падени€ нат€нули на него резиновое колесо. ¬нешнему виду боллбота в его насто€щем состо€ни€

ƒаже не сомнева€сь в устойчивости, разработчики боллбота на случай падени€ нат€нули на него резиновое колесо. ¬нешнему виду боллбота в его насто€щем состо€ни€, впрочем, это не повредило (фото с сайта msl.ri.cmu.edu).


 ак же могут эти роботы помогать люд€м, когда они, того и гл€ди, могут сами потер€ть равновесие, опрокинутьс€, и к ним самим придЄтс€ спешить на помощь, считают исследователи.

ƒополнительные точки опоры решают проблему лишь отчасти, порой добавл€€ ещЄ неповоротливости. » вообще, этих опор нужно сделать меньше, лучше всего одну, — считают американские специалисты.

ѕримерно этим путЄм команда робототехников, возглавл€ет которую профессор ’оллис, пришла к идее нового исполнени€ опоры робота Ц в виде сферы. “ак и по€вилась мысль о создании своего "Ѕоллбота" (ballbot — от английского ball — шар; не путать с марсианскими Ballbots) Ц нового веского слова в изобретательстве.

”стройство главной части боллбота, которую его создатели называют "инвертированным шариком мыши"


”стройство главной части боллбота, которую его создатели называют "инвертированным шариком мыши" (фото с сайта msl.ri.cmu.edu).

 ак утверждает этот коллектив, в основе подхода Ц создание мобильного, безопасного и устойчивого робота. ѕоэтому, оп€ть-таки, по их словам, вышел боллбот "шустрым и грациозным".

ѕосле многочисленных испытаний и промежуточных версий боллбот в сегодн€шнем виде Ц полутораметровое устройство весом в 45 кило. ѕредставл€ет оно собой фактически цилиндрическую этажерку с полками, на которых установлено вс€кое оборудование, и шаром с моторами внизу.

“ак выгл€дит "ходова€ часть" боллбота


“ак выгл€дит "ходова€ часть" боллбота (фото с сайта msl.ri.cmu.edu).

—амое интересное и неожиданное Ц сфера. Ёто, конечно, удивительно, но и здесь нас не ожидает ничего нового: это устройство этой части, обеспечивающей устойчивость и передвижение, на поверку оказываетс€ таким же, какЕ у шарика компьютерной мыши! “олько с точностью до наоборот.

“ак как поколение людей, с шариковыми мышами не знакомых, уже подрастает, напомним, у этих недавно распространЄнных устройств принцип работы был примерно такой. ¬раща€сь, шарик передаЄт вращательный момент на датчики-колЄсики. »х расположение позвол€ет регистрировать движени€ шарика в двух измерени€х. ќт датчиков сигнал идЄт по проводу к компьютеру.

–альф ’оллис надеетс€, что его детище найдЄт широкое применение.
–альф ’оллис надеетс€, что его детище найдЄт широкое применение (фото с сайта msl.ri.cmu.edu).

“ут же всЄ происходит в обратной последовательности: не шар вращает колЄсики, а небольшие серводвигатели, пространственно расположенные на одной плоскости, передают усилие на него. —оответственно, шар вращаетс€ в нужном направлении.

Ќо тут особенность ещЄ в том, что он не выскальзывает из-под всей этой конструкции. Ѕолее того, она сохран€ет практически абсолютно вертикальное положение.

ƒл€ поддержани€ равновеси€ боллбот использует систему стабилизации, котора€ сразу же регистрирует отклонени€ от вертикальной оси с помощью специальных устройств на основе гироскопов.

”стройство боллбота (фото с сайта msl.ri.cmu.edu).


”стройство боллбота (фото с сайта msl.ri.cmu.edu).

—оответственно, чтобы не упасть, когда, например, его толкают, он должен начать движение в сторону наклона и остановитьс€ в тот момент, когда равновесие будет достигнуто. ¬ видеоролике (MPEG, 17,7 мегабайта) вы можете увидеть, как –альф ’оллис толкает своего боллбота, что, однако, не приводит к падению. «аодно погл€дите (MPG, 19,8 мегабайта), как боллбот движетс€ в различных направлени€х; команды ему передают по беспроводной св€зи.

 стати, обратите внимание, он всЄ врем€ сохран€ет практически вертикальное положение: точность аппаратуры, основанной на двухсотмегагерцевом "ѕентиуме", обеспечивает чувствительность к наклону в половину градуса!

Ѕоллботу нашлось уже первое применение Ц в офисе. Ќеужели разносит кофе? (фото с сайта msl.ri.cmu.edu).


Ѕоллботу нашлось уже первое применение Ц в офисе. Ќеужели разносит кофе? (фото с сайта msl.ri.cmu.edu).

—амое главное — есть, куда эту разработку приложить: как уже было сказано, равновесие Ц "больное место" многих современных роботов.

Ќо насчЄт грациозности разработчики, конечно, загнули. ќткуда они это вз€ли Ц трудно сказать. ¬озможно, однажды кто-то из них засмотрелс€ на своЄ творение и случайно задумалс€ о живописи. ќ творчестве, скажем, ѕикассо.


»сточник: Membrana.ru

 лючевые слова:
ћоды быттехники
робот
робототехника


¬ернутьс€ в рубрику:

јвтономные роботы


≈сли вы хотите видеть на нашем сайте больше статей то кликните ѕоделитьс€ в социальных сет€х! —пасибо!
—мотрите также:

ќбратите внимание полезна€ информаци€.