Disney автоматизувала розробку крокових роботів

Інженери з Disney Research розробили систему, яка вміє самостійно проектувати робота, здатного виконувати задані користувачам рухи. Людині необхідно задати траєкторії руху тіла і нижніх частин кінцівок, після чого система створює відповідну конструкцію з бібліотеки стандартних деталей, розповідають автори в журналі


Нерідко промислових і дослідницьких роботів створюють зі стандартних модулів, що складаються з мотора, корпусу і сполучного механізму. Це дозволяє вирішити відразу два завдання - спростити реконфігурацію робота, а у випадку з серійним роботом ще й здешевити його виробництво. Тим не менш, для того, щоб скласти навіть стандартні деталі разом і розробити спосіб управління ними потрібен досвідчений інженер, а також багато часу і зусиль на збірку і налагодження різних варіантів конструкції.


Група інженерів з Disney Research під керівництвом Кацу Ямане (Katsu Yamane) змогла спростити розробку роботів і навчила алгоритм розробляти роботів якомога простішої конструкції, спираючись на високорівневий опис необхідних рухів. Для початку автори створили бібліотеку з шести базових модулів, що складаються з надрукованого на 3D-принтері корпусу, сервоприводів і сполучних механізмів, а також створили комп'ютерні моделі цих елементів.

Користувачеві не потрібно самому складати модулі в єдину конструкцію. Замість цього він задає кількість кінцівок і бажані траєкторії їх кінців, а також центру мас, який зазвичай розташований в корпусі робота. Для того, щоб об'єднати додатки в єдиного робота використовується алгоритм, заснований на дереві пошуку. Він бере додаток і доповнює його віртуальним продовженням, необхідним для того, щоб дістати до точок в межах заданої траєкторії.

Після цього алгоритм розраховує внесок додатка і віртуального продовження і вибирає конструкцію, при якому внесок віртуальної частини маніпулятора буде мінімальним. На наступних кроках алгоритм додає нові модулі і виконує аналогічну процедуру до моменту, коли конструкція, що складається тільки з справжніх модулів буде здатна виконувати задані рухи.

Розробники протестували роботу алгоритму на двох типах віртуальних моделей, які часто використовуються в робототехніці - маніпуляторах і крокуючих роботах. Після цього вони створили два реальних робота, що мають чотири ноги - роботизований аналог собаки, а також тетраедрального робота, що стоїть на трьох ногах і переміщається за рахунок ще однієї.

У 2015 році інженери з Disney Research створили схожу систему, що дозволяє створювати роботів зі стандартних модулів і вміє в напівавтоматичному режимі створювати походку робота, що враховує його морфологію. А нещодавно група інженерів під керівництвом Кацу Ямане представила іншу розробку, що дозволяє творцям роботів не розробляти алгоритми для крокових роботів. Вони створили алгоритм і навчальне середовище, що дозволяють роботам самостійно вчитися ході і підлаштовуватися під зміну кількості і форми кінцівок без участі людини.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND