O sistema robótico de pernas da roda se move com mais eficiência em uma ampla gama de ambientes

A maioria dos robôs existentes projetados para se mover no solo depende de rodas ou pernas, em oposição a uma combinação dos dois. No entanto, os robôs que podem alternar perfeitamente entre a locomoção com rodas e pernas podem ser altamente vantajosos, pois podem se mover com mais eficiência em uma ampla gama de terrenos, o que, por sua vez, poderia contribuir para a conclusão bem -sucedida de missões.

Pesquisadores da Universidade de Ciência e Tecnologia de Hong Kong (Guangzhou) desenvolveram recentemente a Flores, um novo robô de pernas de rodas que poderia se adaptar melhor ao seu ambiente e se mover suavemente em diferentes ambientes.

O novo robô, apresentado em um artigo publicado no arxiv O servidor de pré -impressão pode atravessar terrenos irregulares usando as pernas, mudando para a locomoção de rodas para se mover mais rapidamente em superfícies lisas, mantendo sua estabilidade.

“No meu artigo recente, explorei o design e a evolução dos robôs com patas, concentrando-se em combinar as vantagens dos robôs com rodas e pernas”, disse Zhicheng Song, primeiro autor do artigo, ao Tech Xplore.

“A inspiração veio de observar modelos existentes como Anymal e B2W, que integram as rodas em robôs pernas, e o robô com rodas mais tradicional cheia de rodas, que eu pessoalmente considero uma forma de um robô de perna de roda devido a seus projetos inovadores.

Os modelos B2W e Mobed são designs de robô de pernas de roda introduzidos em artigos anteriores. O primeiro desses modelos se baseia na estrutura do corpo e nas capacidades dos robôs pernas, enquanto o segundo começa em um design de robôs com rodas, adicionando estratégias de locomoção de pernas.

“Minha idéia era redesenhar robôs como o B2W em direção a um design mais parecido com um carro”, disse Song. “Os principais objetivos do projeto Flores são alcançar uma locomoção mais eficiente em terrenos relativamente planos, mantendo a capacidade de superar obstáculos como escadas. Essa abordagem dupla visa criar uma plataforma robótica mais versátil e eficiente”.

Flores, o novo robô projetado por Song e seus colegas, tem uma configuração distinta da perna dianteira que a diferencia dos designs anteriores de robôs. Essa característica única pode aumentar sua eficiência de navegação e melhorar sua adaptabilidade em uma ampla gama de cenários.

“Nosso robô substitui o grau de liberdade convencional do quadril (DOF) da perna da frente com DOFs de hip-yaw, e isso permite movimentos eficientes em superfícies planas, garantindo a adaptabilidade ao navegar em terrenos complexos”, explicou Song.

“Esse design inovador facilita transições perfeitas entre diferentes modos de locomoção (ou seja, locomoção com pernas e locomoção de rodas) e otimiza o desempenho em ambientes variados. Nosso design conjunto distinto permite que o robô exiba novas e eficientes, meios de locomotion.

Os pesquisadores criaram um protótipo de seu robô e o testaram em uma série de experimentos do mundo real, comparando seu desempenho com o de outros robôs tradicionais de pernas de roda desenvolvidas no passado. Notavelmente, eles descobriram que seu robô se move com mais eficiência, especialmente em situações em que precisa guiar e mudar de direção com frequência.

“Em nossos experimentos de movimento em linha reta e giro com nosso robô e outras plataformas de pernas de rodas, observamos que o consumo de energia do nosso robô era de apenas 30% e 35% do de outros, respectivamente”, disse Song.

“Acredito que Flores é adequado para tarefas colaborativas ao lado de seres humanos, particularmente em ambientes onde os terrenos primários consistem em superfícies e escadas relativamente planas. Nesses cenários, nosso robô pode navegar com alta eficiência de locomoção”.

O robô Flores poderá ser melhorado em breve e testado em mais experimentos do mundo real, realizados em várias configurações. Como parte de suas pesquisas futuras, Song e seus colegas gostariam de anexar um braço leve ao corpo do robô, pois isso permitiria enfrentar tarefas de manipulação de objetos.

“Também estou no progresso da realização da transferência do Sim2real para locomoção bípede serval, que pode lidar com situações mais extremas”, acrescentou Song.

“Por exemplo, quando confrontado com uma ponte de tira única extremamente estreita, todos os robôs existentes com as pernas lutam para atravessá-la, enquanto nosso robô pode mudar sem esforço para o modo bípede para navegar com sucesso desse cenário, usando as pernas traseiras como membros inferiores e alinhando suas rodas em uma linha reta para melhorar o movimento lateral”.

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