Roboty kroczące to popularni bohaterowie wielu filmów science fiction, wśród których warto wymienić choćby Gwiezdne Wojny (1999-2019), Chappie (2016) czy Metropolis (1927). Poruszające się humanoidy coraz precyzyjniej naśladują ruchy człowieka. Pierwsze tego typu maszyny pojawiły się w produkcjach sprzed niemal wieku, wydawać by się więc mogło, że dzisiejszy poziom zaawansowania technologicznego pozwala łatwo stworzyć robota kroczącego. Okazuje się jednak, że naśladowanie ludzkiego chodu to niezwykle złożony proces.
Jak z zadaniem stworzenia robota kroczącego radzą sobie współcześni inżynierowie i do jakich zadań można wykorzystać zaawansowane maszyny?
Roboty kroczące – kiedy mogą się przydać?
Roboty kroczące doskonale odnajdują się w zadaniach, które wymagają dostania się do miejsc trudno dostępnych dla człowieka (np. ze względu na podłoże). W filmach science fiction maszyny te często występują jako pomocnicy człowieka – np. sprzątacze. Współcześni inżynierowie dążą do skonstruowania humanoidów, które będą wspierały człowieka w najrozmaitszych zadaniach zawodowych i domowych.
Różne typy robotów kroczących
Roboty kroczące występują w różnych wersjach, które przystosowane są do odmiennych zadań, wśród najpopularniejszych warto wymienić:
- Robo-pająk – swą budową przypomina pająka z sześcioma kończynami, jego odnóża schodzą się do centrum, w którym umieszczony jest układ sterujący,
- Robot RHex – posiada aż 6 odnóży, które umożliwiają nie tylko precyzyjny chód, ale również wspinanie się na przedmioty, zwisanie z nich czy skakanie,
- Robo-mrówka – inspirowany chodem mrówek, przypomina robo-pająka, ale jego kończyny schodzą się równolegle.
Stabilność robotów kroczących zależy m.in. od tego, jaką mają liczbę kończyn, można rozróżnić 3 typy:
- stabilny-statyczny – nie traci równowagi, nawet jeśli zostanie niespodziewanie zatrzymany,
- dynamiczny stabilny – jeśli zostanie zatrzymany w momencie wykonywania pewnych ruchów, utraci stabilność i upadnie,
- quazi-dynamicznie stabilny – połączenie dwóch powyższych wariantów, robot kroczący nie upadnie, jeśli będzie zatrzymany w momencie podparcia na dwóch kończynach,
Roboty kroczące dzielą się również ze względu na rodzaj chodu:
- ruch falowy – oparty na zapętlonej, powtarzalnej sekwencji ruchów,
- freestyle – decyzja o ułożeniu poszczególnych kończyn jest podejmowana na bieżąco,
Dlaczego stworzenie robota kroczącego jest tak trudne?
Najtrudniejsze w stworzeniu robota kroczącego jest uzyskanie właściwych algorytmów, które będą naśladowały ludzki chód. Konstruktorzy starają się wykreować maszynę, która będzie utrzymywała równowagę i stabilność bez względu na podłoże, a także reagującą na nieprzewidywalne bodźce z otoczenia (np. przejeżdżające samochody czy przechodniów).
Chcesz zobaczyć roboty kroczące w akcji? Zajrzyj na stronę firmy Balluff – pionierów robotyki i automatyki przemysłowej.
Źródło: innovatingautomation.pl
