Состоит из автономных модулей-ног, которые соединяются как элементы конструктора.
Учёные из Чикаго разработали робота, который не имеет «тела» в традиционном понимании. Существует лишь модульные ноги — и каждая из них функционирует автономно.
Механизм, представленный командой из Северо-Западного университета, состоит из простых сочлененных узлов, внешне напоминающих суставы. Каждый модуль — это независимый робот: у него есть собственный источник питания, процессор, датчики и мощный привод. Вместе они соединяются через механизм, подобный LEGO, формируя конструкции от трех до пяти «ног». Если систему повредить и оторвать один или два модуля — оставшиеся адаптируются на лету и продолжают движение. Потеря конечности для этого робота — не трагедия, а возможность переконфигурироваться.
Каждый модуль включает в себя два звена, соединенных шарниром с одним уровнем свободы. Ось вращения позволяет звеньям описывать 360-градусную конусообразную траекторию. На первый взгляд — это кажется примитивным. Но этого оказалось достаточно, чтобы модуль смог:
- прыгать на 37 см в высоту — 154% от своей длины;
- катиться со скоростью 0,46 м/с, потребляя всего 0,38 Вт на двигатель;
- поворачиваться на месте с угловой скоростью 55 градусов в секунду.
Небольшое вращение звеньев смещает центр масс, вызывая крен. Если замедлить крен в нужный момент — модуль балансирует на кончиках звеньев. При резком вращении — он взлетает. Все управление осуществляется исключительно на основе внутренних датчиков и вестибулярного аппарата, встроенного в каждый модуль. Никакого внешнего захвата движений.
На внешней поверхности каждого модуля расположены 18 совместимых сотовых соединений. Два модуля можно соединить 435 различными способами. Три — сотнями тысяч. Пять — сотнями миллиардов возможных конфигураций. Инженеры сократили это комбинаторное пространство до восьмимерного латентного пространства с помощью автокодировщика и затем применили глубокое обучение с подкреплением для поиска наиболее эффективных форм.
В результате были выбраны три конструкции: трехмодульная, четырехмодульная и пятимодульная. Четвертая — ручная четвероногая конфигурация, где один из модулей выполняет роль подвижного «позвоночника». Все они проходили обучение в симуляции на ровной поверхности, но тестировались на реальном рельефе: песок, грязь, трава, корни
Фото: hi-tech.mail.ru