Ученые Массачусетского технологического института выложили интересное видео, на котором робот гепард перепрыгивает через препятствия на пути своего движения.

Оценить обстановку роботу помогает лидар, а компьютерная система просчитывает необходимое расстояние, выбирает наилучшую позицию для прыжка и обеспечивает мягкое приземление. После прыжка, робот гепард продолжает движение, набирая первоначальный темп бега.

Стоит отметить, есть еще один робот гепард Cheetah, помимо Массачусетского технологического института (МТИ) аналогичной разработкой занимается инженерная компания Boston Dynamics, которая специализируется на робототехнике. Спонсором этих двух проектов является DARPA, агентство в США, занимающееся передовыми оборонными исследованиями.

Отличием робота МТИ являются электроприводы вместо гидравлики. Разработчики МТИ большим плюсом своего робота считают также энергоэффективность, поскольку вырабатываемая энергия не рассеивается, а возвращается обратно. Такая рекуперация позволяет уменьшить объем аккумуляторов и отказаться от двигателя внутреннего сгорания.

Разработчики МТИ научили робот гепард прыгать еще в сентябре 2014 года. Но тогда робот прыгал не через преграды, поскольку еще не умел их различать. Тогда же робот гепард Cheetah смог бегать без кабельного подключения к электроэнергии, а на работе аккумуляторов.

Способность видеть у робота гепарда появилась вместе с лидором, оптического прибора, использующего лазер для анализа окружающей местности. Для того, чтобы совершить прыжок во время бега, требуется высокая динамика, ведь, помимо прыжка, роботу необходимо удержать баланс и правильно приземлиться. Поэтому за процесс прыжка отвечает алгоритм из трех составляющих, который опирается на данные лидара.
Первым шагом является обнаружения препятствия, оценка его масштабов и дистанции до него. После этого начинает работать вторая часть алгоритма, которая отвечает за оптимальную позицию для прыжка, корректирует шаги для выхода на необходимую точку. Вследствие этого, гепард может ускорить или замедлить темп бега. Для просчета этой информации алгоритму требуется 100 миллисекунд, что занимает по времени полшага.

По достижению роботом гепардом необходимой позиции, вступает в силу третья часть алгоритма, которая просчитывает траекторию прыжка и определяет, сколько нужно затратить силы электродвигателям, чтобы перепрыгнуть высоту препятствия. Алгоритм определяет не оптимальную траекторию прыжка, а ту, которая гарантировала бы положительный результат. Для просчета оптимальной траектории потребовалось бы слишком много времени, что поставило бы под угрозу успех прыжка. Поэтому разработчики считают, что в данном случае вполне уместно и неидеальное решение. А вот дрон Lily Camera успешно делает фотоснимки и записывает видео. 

Испытания на беговой дорожке и на открытой местности показали разные результаты. Поскольку на беговой дорожке препятствия оказывались, когда до робота гепарда оставалось около метра, то и времени на принятие решения у него было меньше. Это отразилось в статистике в 70% барьеров. На открытой местности робот Cheetah сделал 90% удачных прыжков. При этом робот оказался способен перепрыгнуть барьер высотой 46 сантиметров, поддерживая скорость 8 км/час.

 

Результаты команды DARPA Robotics Challenge, спроектировавшей другого робота гепарда станет известно уже в июне, и можно будет сравнить, какой из роботов-близнецов более успешен.

В будущем будут проводиться испытания прыжков на мягкой поверхности, например, на травяном покрове.