No dia 9 de outubro, pesquisadores do California Institute of Technology desenvolveram um robô bípede que combina movimentos bípedes e movimentos de vôo, tornando-o extremamente flexível e capaz de realizar movimentos complexos, como deslizar. Skate, caminhada na corda bamba, etc.

▲ LEO caminha ao longo da corda amarrada entre as árvores

O design deste robô é inspirado nos vários comportamentos dos pássaros entre andar e voar. Os pesquisadores o chamaram de LEONARDO (pernas no drone "legsonboarddrone", ou LEO, para abreviar). A LEO pode obter um controle preciso de seu próprio equilíbrio por meio de pernas multi-articuladas e hélices baseadas em hélices.

Os pesquisadores declararam no artigo de pesquisa que o LEO pode realizar várias tarefas que são difíceis para humanos e robôs tradicionais, graças às suas capacidades de movimento híbrido. As operações em grandes altitudes serão uma das aplicações mais adequadas para o LEO, como a manutenção de linhas de alta tensão e tinta spray em pontes de grandes altitudes.

A pesquisa foi publicada nesta quarta-feira na Science Robotics, uma sub-revista da Science, e apareceu na capa da revista este mês. O título da tese é "Abipedalwalkingrobotthatcanfly, slackline, andskateboard (um robô bípede que anda que pode voar, andar na corda bamba e andar de skate)".

Primeiro. Mude a forma tradicional de movimento, para que o robô possa correr e voar

A maioria dos robôs existentes pode se mover no solo ou no ar, mas quase não há robôs com esses dois modos de movimento. Além disso, os robôs existentes raramente têm a capacidade de realizar tarefas complexas.

Os robôs terrestres têm pernas, rodas, rastejando e outras formas. Entre eles, os robôs bípedes têm atraído muita atenção porque têm a aparência de humanos e podem andar, correr e pular como os humanos. No entanto, o movimento dos robôs terrestres é facilmente restringido por terrenos acidentados, e seu alcance de aplicação também é limitado a perto do solo, dificultando o trabalho em altura.

Os robôs voadores podem ignorar todos os tipos de terreno acidentado e se envolver em trabalho aéreo, como sensoriamento remoto, entrega, busca e resgate e inspeção. Mas suas próprias deficiências também são muito óbvias, como alto consumo de energia, curto tempo de voo e capacidade de carga limitada. Além disso, como os robôs aéreos precisam cuidar de sua própria estabilidade ao trabalhar no ar, é mais difícil interagir fisicamente com objetos do que os robôs terrestres.

Os pesquisadores combinaram as vantagens desses dois robôs, permitindo LEO combinar modos de movimento de andar e voar para movimento misto e se adaptar a vários terrenos acidentados alternando entre diferentes modos de movimento.

▲ LEO caminhou até a frente da escada e voou escada abaixo

▲ Partes eletrônicas e mecânicas da LEO

LEO pode operar de forma completamente autônoma através de seu computador de bordo e conjunto de sensores. Dependendo do tipo de obstáculo que precisa ser atravessado, ele pode optar por andar ou voar, ou misturar os dois conforme necessário.

Durante a caminhada, as hélices do LEO garantem que ele possa ficar em pé enquanto caminha, e os atuadores de perna movem o centro de gravidade do robô para frente, alterando a posição das pernas para conseguir andar. Em vôo, LEO pode usar hélices sozinho e voar como um drone.

▲ skate LEO para contornar obstáculos

Os pesquisadores disseram no artigo: "Talvez as aplicações mais adequadas para o LEO sejam aquelas que envolvem operações em alta altitude. Essas tarefas geralmente são perigosas para os humanos e exigem que os robôs os substituam".

Por exemplo, a inspeção da linha de alta tensão atual é feita por profissionais, que não apenas inspecionam a linha remotamente, mas também entram na linha para inspeção e manutenção. Usando o LEO, não há necessidade de enviar pessoal para escalar os fios, e apenas usar o robô para voar em linhas de alta tensão e caminhar ao longo dos fios para trabalhos de manutenção. Isso irá reduzir os custos de manutenção e reduzir a possibilidade de queda de vítimas.

Além desses efeitos, a tecnologia projetada para LEO também pode promover o desenvolvimento de sistemas de trem de pouso adaptáveis. A equipe de pesquisa prevê que os futuros helicópteros marcianos possam ser equipados com trem de pouso com pernas para que possam manter o equilíbrio ao pousar em terreno inclinado ou irregular, reduzindo assim o risco de falha no pouso.

Em seguida, a equipe planeja melhorar o desempenho do LEO melhorando o design da perna para torná-lo mais forte para suportar robôs mais pesados ​​e aumentar o impulso da hélice. Além disso, eles também esperam que o LEO possa ser mais autônomo, de modo que quando o robô estiver andando em terrenos acidentados, ele possa entender quanto peso as pernas suportam e quanto impulso é exigido pela hélice.

Os pesquisadores também planejam equipar o LEO com um algoritmo de controle recentemente desenvolvido que usa uma rede neural profunda para controlar a aterrissagem do drone, permitindo que o robô entenda melhor o ambiente e decida por si mesmo a melhor combinação de andar, voar ou movimento misto . A maneira mais segura e com menos consumo de energia de se deslocar de um lugar para outro.

Conclusão: Robô Leo Pode correr e voar, para que o espaço de aplicação dos robôs bípedes seja mais amplo

Por causa de sua aparência humana, os robôs bípedes podem imitar humanos para realizar várias tarefas. No entanto, devido às condições ambientais e do terreno, o movimento dos robôs bípedes será restrito em muitos casos.

LEO combina andar e voar para permitir que robôs bípedes corram e voem, rompendo o obstáculo do terreno e tornando-o mais amplamente utilizado.

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