Новый робот-землемерка из Японии переместил более 100 г груза со скоростью 9 мм в секунду

Мягкие роботы, вдохновлённые фауной, помогли бы решать реальные проблемы эффективными и инновационными способами. Робототехники постоянно работают над расширением и совершенствованием спектра соответствующих возможностей, поскольку это поможет автоматизации в различных сферах.


Исследователи из Университета Нагои и Токийского технологического института представили так называемого мягкого робота-гусеницу. Примером для его конструкции послужила гусеницы пядениц, бабочек, которых ещё называют землемерами. Такие гусеницы передвигаются, словно отмеряя раз за разом пространство собственным телом. Принцип работы основан на биомиметическом интеллекте, то есть подражании самой природе.



Исследователь Янхонг Пэн рассказал, что предыдущие исследования в этой области позволили собрать основную информацию. А также помогли рассчитать ограничения — это низкие скорость перемещения и грузоподъёмность роботов-землемеров. Так, уже существующие модели способны доставлять предметы со скоростью, куда меньшей, чем достигнута новым устройством японских специалистов. А грузоподъёмность предыдущих моделей была ограничена 40 граммами.

Интересно, что для внутренних конструкций роботов в стиле гусениц-землемеров использовались различные исполнительные механизмы. Среди них были и приводы из диэлектрического эластомера, и сплавы с памятью формы, и мягкие пневматические приводы. Все эти механизмы способны эффективно воспроизводить движения пядениц, но часто ограничивают скорость и грузоподъёмность роботов.

В ходе исследования Пэн с коллегами намеревались разработать новую роботизированную систему, которая улучшила бы прежние показатели роботов-землемерок. Для этого они изучили оптимальное количество подвижных секций тела, размер и материалы переносимых предметов, пневматику и скорость выполнения команд, так как все они влияют на производительность.

В итоге получился прототип робота, которого испытали в лаборатории. Результаты были весьма многообещающими, поскольку концепт превзошёл других подобных роботов как по скорости, так и по грузоподъёмности. Собранное устройство в итоге может переносить грузы весом более 100 г с максимальной скоростью 8,54 мм/с.

В будущем Пэн с коллегами планируют улучшить свой образец за счёт методов глубокого обучения и больших языковых моделей. Есть вероятность, что таким образом удастся улучшить контроль за роботами, вдохновлёнными гусеницами пядениц, а также оптимально настраивать устройства. Усиленные за счёт алгоритмов роботы могли бы автономно менять манеру перемещения в зависимости от окружающей среды и характеристик посторонних объектов, чтобы оптимально действовать в непростых условиях реальности.

Кроме того, большие языковые модели могли бы облегчить общение с роботами на естественном языке, а также обеспечить интуитивно понятное и взаимодействие.