Меню

С помощью какого средства передвижения робот будет лучше ездить по песку

Automan.kz мир машин

Авто новости

Создан робот для передвижения по песку

Ранее ученым был известен следующий простой эмпирический факт: быстро вращающиеся колеса увязают в песке. Это связано с тем, что в результате вращения частицы выбрасываются из-под колес, создавая яму.

Естественным способом предотвратить это является уменьшение скорости вращения колес и, следовательно, скорости передвижения. Подобной схемы придерживаются, например, марсоходы, которые в настоящее время изучают Красную планету. Максимальная скорость движения аппарата Opportunity составляет 5 сантиметров в секунду (180 метров в час).

Новый робот, получивший имя SandBot, снабжен шестью колесами особой «лопаточной» формы (см. иллюстрацию). Колеса движутся с переменной скоростью: когда они находятся в воздухе, то вращаются быстро, а когда на песке — медленно. Синхронизация вращения колес организована таким образом, что, когда одни заканчивают путь по песку, следующие становятся в позицию, чтобы его начать. В каждый момент времени в грунте находятся три из шести колес. В результате новый робот способен развивать скорость до 30 сантиметров в секунду.

По словам исследователей, они создали новую технологию после детального изучения того, как передвигаются насекомые и ящерицы, обитающие в пустыне. Ученые говорят, что конечности обитателей песков не двигаются с постоянной скоростью, а ускоряются, будучи в воздухе, и замедляются в песке.

Исследователи полагают, что новая схема может быть использована при создании марсоходов нового поколения. В настоящее время разрабатываются и другие варианты аппаратов для исследования Красной планеты. Так, недавно инженеры NASA и студенты Калифорнийского технологического института провели испытания легкого двухколесного марсохода Axel, способного эффективно передвигаться по пересеченной местности.

Категории:

Похожие новости

Ученые из Института динамики и самоорганизации имени Макса Планка в Германии создали шестиногого шагающего робота, способного самостоятельно подбирать подходящий способ ходьбы в зависимости от рельефа, по которому ему приходится ходить. Об этом, как сообщает РИА «Новости», рассказывается в статье исследователей, опубликованной в журнале Nature Physics. Команда разработчиков робота под руководством Марка Тимме сумела впервые применить совершенно иной способ программирования активности робота, когда используется только один генератор для всех типов ландшафтов. Ученые продемонстрировали, как их робот обучается подъему вверх по склону. Как только шагающий по ровной поверхности робот добирается до склона, датчики дают сигнал генератору движений, что энергия, затрачиваемая на дальнейшее передвижение, становится слишком большой. После этого генератор начинает случайным образом генерировать новые типы движений конечностей робота до тех пор, пока подходящая комбинация не будет найдена. Сталкиваясь с наклонной поверхностью повторно, этот робот автоматически переключается на уже выработанную в прошлом поступь. В дальнейшем ученые намерены научить этого робота планировать свои передвижения заранее. Генератор заставляет робота выполнять совершенно хаотические движения, которые затем контролируются несколькими датчиками, определяющими, насколько удачным было то или иное движение. При этом, сталкиваясь с новой ранее неизвестной территорией такая комбинация генератора случайных движений и набора датчиков начинает подбирать наиболее энергетически выгодный способ передвижения робота, после чего этот режим ходьбы .

Японские ученые продемонстрировали робота-колибри, сообщает AFP. Разработка была выполнена учеными из Университета Чиба. Новая разработка представляет собой миниатюрного (размером с обычную колибри) робота, снабженного двумя парами крыльев. Совершая до 30 взмахов в секунду, аппарат способен передвигаться по воздуху достаточно быстро. Вес робота составляет около 2,6 грамма, а стоимость его разработки — около 2,1 миллиона долларов. В рамках демонстрационного полета робот, контроль за которым осуществляется при помощи инфракрасного излучения, проделал в воздухе несколько фигур, включая восьмерку. По словам ученых, к марту 2011 года они планируют научить робота зависать неподвижно в воздухе (как и его природный прототип), а также снабдить аппарат видеокамерой. Разработчики подчеркивают, что робот ведет себя в воздухе заметно стабильнее миниатюрного вертолета, поэтому может использоваться для поиска людей под завалами, преследования преступников и даже в качестве зонда на Марсе. Совсем недавно ученые из Технологического института Джорджии создали модель робота для покорения песка. Новый аппарат способен быстро передвигаться по песчаной поверхности, не увязая. SandBot, снабжен шестью колесами-лопатками, которые движутся с переменной скоростью: когда они находятся в воздухе, то вращаются быстро, а когда на песке — медленно. В результате новый робот способен развивать скорость до 30 сантиметров в секунду.

Правое заднее колесо марсохода «Спирит» (Spirit), застрявшего в песке в апреле 2009 года, перестало вращаться после попыток инженеров вызволить аппарат. Подробности операций по спасению марсохода приведены на портале Space.com. Инженеры разрабатывают тактику спасения «Спирита» несколько месяцев. Сначала они работали на Земле с моделью марсохода в натуральную величину, помещенную в емкость с песком. 20 ноября ученые начали посылать команды «настоящему» «Спириту». Диагностические тесты, проведенные после того, как марсоход выполнил указания специалистов, показали, что одно из колес застряло в песке. Однако позднейшие проверки не выявили нарушений в работе колеса. Текущее сообщение о блокировке правого заднего колеса появилось после новой серии попыток вызволить «Спирит», предпринятых 28 ноября. По словам инженеров, характеристики неполадки указывают, что колесо, вероятнее всего, не застряло в марсианском грунте. Возможной причиной остановки его работы названы проблемы с приводом. В общей сложности, в результате усилий ученых марсоход удалось сдвинуть на 16 миллиметров вперед, 10 миллиметров влево и 5 миллиметров вниз. Ранее в СМИ поступала информация, что сбой в работе орбитального зонда «Марс Одисси» (Mars Odyssey) может усложнить задачу по спасению марсохода. «Марс Одисси» работал в качестве ретранслятора, передающего сигналы от аппарата на Землю и обратно. Стоит отметить, что «Спирит» может общаться с Землей и напрямую. Марсоходы-близнецы «Спирит» и «Оппортьюнити» (Opportunity) были .

Японцы пообещали научить антропоморфных роботов ходить по песку. Свои результаты группа под руководством специалиста по робототехнике Сюнсуке Комидзуная из сендайского университета доложила на конференции по динамике потоков. Краткое изложение доклада приводит New Scientist.В рамках работы ученые представили собранные ими уникальные экспериментальные данные — они собрали робота в человеческий рост и заставили его ходить по песку с поддержкой. На роботе были установлены акселерометры для регистрации ускорений отдельных частей. По словам ученых, собранные данные помогут в создании систем компенсирования, которые позволят роботам передвигаться по сыпучей поверхности.Создание схем эффективного передвижения роботов по песку представляет собой актуальную инженерную задачу (группа Комидзуная решает задачу для частного класса человекоподобных роботов). В феврале 2009 года появлялась статья в Proceedings of the National Academy Of Sciences о том, что ученые из Технологического института Джорджии представили аппарат для быстрого передвижения по песку.Он представляет собой платформу, снабженную шестью колесами особой формы. В основе новой системы следующий эмпирический факт — быстро вращающиеся колеса увязают в песке, в то время как медленно вращающиеся — нет. Система передвижения робота создана таким образом, что колеса вращаются с разной скоростью.

Японские ученые пообещали научить антропоморфных роботов ходить по песку — они представили данные экспериментальных исследований, в которых специально созданный робот ходил по песку. По словам ученых, новые данные позволят создать компенсаторные системы, которые при ходьбе придадут роботу устойчивости.

В Китае создали биомиметического (имитирующего поведение насекомых) микроробота, который способен «ходить» по воде и не тонуть, сообщают Вести.Ru. Робот длиной около 15 сантиметров имеет десять водоотталкивающих опорных «лап» и еще две — подвижных, которые работают, как весла, и приводятся в движение мини-двигателями.Перед тем как изготовить «водолюбивого» робота весом всего лишь 3,88 г, исследователи из Химико-технологической школы при Харбинском инженерном университете тщательно изучили движения водомерок, умеющих скользить и даже прыгать по воде.»Держаться на плаву» роботу позволяет такое же строение тела. Несмотря на то что «робот-гидрофоб» весит как 390 водомерок, он умеет ходить (со скоростью около 15 сантиметров в секунду), стоять и свободно вращаться на поверхности воды. Не утонуть роботу позволяет угол соприкосновения и радиус его «лап».Ученые надеются, что их изобретение получит широкое применение. Такой робот, в частности, сможет использоваться для отслеживания уровня качества и загрязнения воды.

Ученые из Гарварда представили гибкого робота, который приводится в движение с помощью сжатого воздуха. Тело робота изготовлено из эластичного материала. Воздух последовательно поступает в пять камер в туловище и конечностях. При разработке за образец взяли кальмара и морскую звезду.

Американские ученые создали мягкого подвижного робота. В рамках исследования ученые использовали относительно дешевый эластомер и гораздо менее эластичный скелет. Из него на 3D-принтере был изготовлен робот с четырьмя конечностями. Двигался аппарат благодаря специальной пневматической системе.

Ученые обнаружили самую быстро вращающуюся звезду из известных на настоящий момент — ей оказался голубой гигант VFTS102, когда-то входивший в состав двойной системы вместе с пульсаром PSR J0537-691. Касательная скорость вращения в районе экватора у этой звезды составляет 500-600 километров в секунду.

Команда европейских исследователей представила робота Nao, способного выражать эмоции. Свои эмоции Nao выражает позами и жестами, практически не прибегая к словам. Создатели робота не предусмотрели мимику.

Физики исследовали процесс изменения формы резиновых колец под воздействием гравитации. Ученые помещали кольца во вращающиеся барабаны и снимали на видео происходящие процессы. Обработка полученных данных позволила ученым создать физическую модель деформацию эластичных материалов.

Армия США приступила к испытаниям нового шестиколесного робота APD. Военные инженеры уже провели проверку управляемости автономной машины и ее способности взбираться на холмы, а также работу тормозов. Разработкой мобильного робота занимается Научно-исследовательский бронетанковый центр.

Компания Anybots представила подвижного робота для видеосвязи. Модель под названием QB сможет передвигаться со скоростью 5,5 километра в час. Робот передает данные в сетях Wi-Fi, а управлять им можно удаленно через веб-интерфейс. Розничная стоимость QB составляет 15 тысяч долларов.

Сразу два коллектива исследователей разработали нанороботов, в основе которых лежит ДНК. Один из них передвигается способом, напоминающим перемещения паука, и обладает высокой степенью автономности. Второй робот при меньшей самостоятельности может собирать и переносить грузы.

Марсоход Spirit, который в настоящее время работает на Красной планете, застрял в песке. Пять его работающих колес (шестое перестало работать три года назад) закопались в почву почти наполовину. Специалисты опасаются, что марсоход закопался до такой степени, что его дно касается марсианского грунта.

Ученые разработали новую технологию колес для марсоходов, позволяющую аппаратам избегать попадания в песчаные ловушки. За счет особой конструкции при попадании на вязкую поверхность колесо аппарата будет выталкиваться наружу. В настоящее время специалисты проверяют свойства колес в песчаных ловушках на Земле.

Японские ученые продемонстрировали робота-колибри. Совершая до 30 взмахов в секунду двумя парами крыльев, аппарат способен передвигаться по воздуху достаточно быстро. Вес робота составляет около 2,6 грамма. Стоимость разработки робота составила около 2,1 миллиона долларов.

Японские ученые продемонстрировали робота-колибри. Совершая до 30 взмахов в секунду двумя парами крыльев, аппарат способен передвигаться по воздуху достаточно быстро. Вес робота составляет около 2,6 грамма. Стоимость разработки робота составила около 2,1 миллиона долларов.

Японские ученые продемонстрировали робота-колибри. Совершая до 30 взмахов в секунду двумя парами крыльев, аппарат способен передвигаться по воздуху достаточно быстро. Вес робота составляет около 2,6 грамма. Стоимость разработки робота составила около 2,1 миллиона долларов.

Правое заднее колесо марсохода Спирит, застрявшего в песке, перестало крутиться после попыток инженеров вызволить аппарат. Это не первый раз, когда усилия ученых приводят к блокировке колес. Инженеры полагают, что колесо перестало вращаться из-за неполадок с приводом.

Зонд Opportunity обнаружил на Марсе кусок скалы, который с высокой вероятностью является метеоритом. На основании присланных зондом фотографий ученые реконструировали внешний вид объекта длиной около 60 сантиметров. Opportunity собирает данные о химическом составе камня, и сейчас исследователи анализируют их.

Международная группа исследователей обнаружила, что водяные капли во время дождя движутся с гораздо более высокими скоростями, чем считалось ранее. В частности, большое количество капель летит быстрее скорости, характерной для их размера. В рамках работы было изучено движение 64 тысяч капель.

У марсохода NASA Opportunity, который в настоящее время работает на Красной планете, возникли неполадки в системе электроснабжения правого переднего колеса. Инженеры Американского космического агентства опасаются, что оно может прекратить функционировать, поэтому пока приостановили движение аппарата.

Инженеры NASA и студенты из Калифорнийского технологического института провели испытание нового марсхода, способного двигаться по пересеченной местности. Аппарат, получивший имя Axel, обладает минимумом движущихся частей и отличается оригинальностью конструкции, которая, в частности, позволяет ему забираться в кратеры.

Британским ученым удалось получить в лаборатории вращающиеся левитирующие капли воды необычных форм. В частности, им удалось создать треугольную каплю. Исследователи считают, что новые результаты помогут в моделировании поведения поверхностей черных дыр — так называемых горизонтов событий.

Источник

Физики разобрались с бегом роботов по песку

Образование плотного конуса из грунта, когда роботизированная нога приземляется после прыжка.

Изображение: Jeffrey Aguilar et al./ Nature Physics

Физики из Технологического института Джорджии (США) экспериментально выяснили, что происходит со структурой песка, когда от него пытаются оттолкнуться, например, во время бега или прыжка. Оказалось, что правильно подобрав время задержки между приземлением и новым толчком, можно увеличить высоту прыжка на 20 процентов и больше. Особенно этот расчет актуален для проектирования новых ходячих роботов. Работа опубликована в Nature Physics.

В качестве модельного робота в эксперименте выступала одна механическая «нога»: диск, к которому была приделана пружина и актуатор, позволявший совершать прыжок вверх. Вместо песка использовали маковые зерна диаметром около одного миллиметра. Авторы заставляли робота прыгать несколько раз подряд и варьировали время задержки актуатора между прыжками. При этом измерялась высота прыжков, а при помощи высокоскоростной камеры ученые следили, что происходило со структурой «песка» в момент приземления и толчка.

Постановка эксперимента и различные сценарии прыжков.

Оказалось, что при приземлении диск сдавливал песок с большей силой, чем предсказывали существующие теоретические модели. В частности, «нога» вела себя так, как будто бы обаладала большей массой и, соответственно, инерцией. Изучив структуру грунта, авторы отметили, что в момент приземления под диском образовывался конус из уплотнившихся зерен, который двигался вместе с ногой, таким образом эффективно увеличивая ее массу.

Если между приземлением и новым прыжком не выставлялась задержка, или она была слишком маленькой, то за счет инерции диска и наросшего под ним конуса в момент толчка «нога» не успевала остановиться, поэтому прыжок оказывался невысоким. Если же время задержки подбиралось так, что диск с конусом успевали затормозить, второй прыжок оказывался значительно выше. Оптимальный интервал задержки составил примерно 100 миллисекунд. Для больших промежутков высота прыжка была на 20 процентов меньше.

По словам ученых, новые данные пригодятся при создании роботов, рассчитанных на передвижение по рыхлой поверхности. Используя оптимальные параметры «ног» (пружин и актуаторов), а также правильно подбирая темп передвижения, можно сэкономить энергию, используя свойства грунта в своих целях.

Источник



Датчик движения LegoWeDo обнаруживает объекты на расстоянии

Теоретический этап I Муниципальной открытой олимпиады по робототехнике

Возрастная группа 1-2 класс

Возможно ли воспроизведение звука в программе LegoWeDo?

С помощью какого средства передвижения робот будет лучше ездить по песку?

3) Какой материал реже всего используется в роботостроении:

Сколько блоков управления оператором присутствует в программном обеспечении LegoWeDo?

В чем измеряются детали LEGO?

Определите размер детали Lego

Как называется деталь

8)Какой длины самая длинная ось в наборе Lego “Простые механизмы”

9)Кто придумал три закона робототехники:

Как называется деталь

11) Как называется прибор, в котором содержится память робота и куда загружаются задачи и программы:

В какую сторону будет крутиться большое зубчатое колесо, если ведущее зубчатое колесо крутится по часовой стрелке

а) Против часовой стрелки

б) Стоит на месте

в) По часовой стрелке

Может ли LegoWeDo работать автономно

Датчик движения LegoWeDo обнаруживает объекты на расстоянии

Источник