Умный робот-трансформер способен преодолевать препятствия 8-мью различными способами

Новый бионический робот Caltech, названный M4 (сокращение от Multi-Modal Mobility Morphobot), способен преобразовывать свое тело, чтобы выполнять восемь различных видов движения и автономно оценивать окружающую среду, с которой он сталкивается, чтобы выбрать наиболее эффективную комбинацию движений для маневрирования. Робот может кататься на четырех колесах, превращать свои колеса в роторы и летать, стоять на двух колесах, как сурикат, чтобы заглянуть за препятствия, «ходить», используя свои колеса как ноги, использовать два ротора, чтобы подниматься по крутым склонам на двух колесах, переворачиваться и многое другое.

Робот был разработан Мори Гарибом, профессором аэронавтики и бионической инженерии и директором Центра автономных систем и технологий (CAST) Caltech, и Алирезой Рамезани, доцентом кафедры электротехники и компьютерных наук Норд-Истернского университета. Команда, поддерживавшая технические аспекты M4, состояла из Эрика Сихите, научного сотрудника-исследователя по аэрокосмической тематике в Caltech; Резы Немови, инженера-конструктора в CAST; и Араша Калантари из JPL, которым управляет Caltech от имени NASA. Статья о новом роботе была опубликована в журнале Nature Communications 27 июня.

Основная особенность M4 заключается в его способности переопределять свои конечности в колеса, ноги или двигатели. Когда M4 нужно встать на два колеса, два из его четырех колес складываются, а встроенные пропеллеры вращаются вверх, обеспечивая равновесие для робота. Когда M4 нужно летать, все четыре колеса складываются, а пропеллеры поднимают робота над землей.

Гибкость движения робота в сочетании с искусственным интеллектом позволяет ему выбирать тот вид локомоции, который будет наиболее эффективным в зависимости от местности перед ним. Представьте себе M4, исследующего незнакомую среду: он может начать с катания на четырех колесах, что является самым энергоэффективным режимом. Достигнув препятствия вроде валуна, он может встать на два колеса, чтобы заглянуть за него и получить более четкую картину земли впереди. Затем, если он увидит овраг или другую особенность, которую не может преодолеть колесный робот, он может преобразовать свои колеса в роторы, перелететь через овраг на другую сторону и продолжить кататься.


— Алирез Рамезани.

Робот имеет четыре ноги, каждая из которых состоит из двух суставов и вентиляторов с кожухом, закрепленных на концах ног. Робот весит около 6,0 кг со всеми компонентами, включая бортовые компьютеры для низкоуровневого управления и сбора данных, датчики, устройства связи для телеуправления, приводы суставов, двигатели пропульсии, электронику питания и батареи. Он имеет длину 0,7 м и ширину и высоту 0,35 м в режиме UGV (беспилотного наземного транспортного средства). Корпусные конструкции и элементы с закрытым пропеллером M4 были изготовлены в основном из углеродного волокна и 3D-печатных деталей.

M4 оснащен бортовыми компьютерами и датчиками и может самостоятельно принимать решения о том, как ему лучше всего передвигаться по сложной среде. Робот обладает уникальным дизайном вентиляторов — вентиляторы могут бесшовно переходить от выполнения функций ног, двигателей пропеллера или колес.


— Мори Гариб.