Американські інженери розробили робота, колеса якого одночасно працюють як маховики. Це дозволяє йому повертатися під час польоту і вирівнювати своє становище перед приземленням. Розробка буде представлена на конференції IROS 2020, стаття доступна на arXiv.org.
Роботів часто пропонують застосовувати під час надзвичайних ситуацій або військових операцій. При обох завданнях у фахівців може не бути часу на розгортання робота на місці, а в деяких випадках його необхідно кидати, наприклад, у вікно при обстеженні будівлі, в якій ховаються озброєні злочинці. Але при падінні робот може приземлитися вгору ногами. Як правило, інженери вирішують цю проблему тим, що створюють або двосторонню конструкцію з колесами або гусеницями, які з усіх боків виходять за межі корпусу, або, що буває рідше, постачають їх механізмом для перевороту після невдалого приземлення.
Деніел Гонзалес (Daniel Gonzalez) зі своїми колегами з Військової академії США запропонували нове рішення - робота, який в польоті управляє кутом нахилу, щоб приземлитися в правильному положенні. У робота AGRO (Agile Ground RObot) є чотири незалежні мотор-колеса і кожне з них може повертатися щодо рами. У задній частині корпусу у нього є ручка, щоб його було зручніше кидати.
Після того як робот визначив за показаннями акселерометра, що його кинули і відпустили, він повертає всі колеса на 45 градусів. Потім алгоритм розраховує необхідні корекції по всіх трьох осях. При корекції алгоритм розглядає колеса, розташовані по діагоналі, як пари, і управляє їх рухом синхронно. Синхронне обертання кожної пари коліс створює на кожній уявній осі, що з'єднує ці колеса, крутить момент, який змушує корпус обертатися в протилежний бік. Так робот може керувати креном і тангажем. А для управління нишком він змінює співвідношення обертання пар або обертаючи колеса однієї пари в протилежних напрямках.
Розробники провели експеримент, під час якого робота закріплювали на висоті 85 сантиметрів з кутами крену і тангажу рівними 16 і - 23 градуси відповідно. Після цього його відпускали, а алгоритм стабілізації був включений або вимкнений. При включеному алгоритмі робот за 402 мілісекунди падіння встиг виправити кути до _ 1,57 і _ 0,48 і при контакті корпус піддався прискоренню в 4g. При вимкненому алгоритмі положення робота не змінювалося, а прискорення склало 5g.
Крім здатності стабілізувати себе в польоті одна з переваг його конструкції перед звичайними колісними роботами полягає в тому, що він може повертати всі чотири колеса і таким чином має майже нульовий радіус повороту. Для руху в усі сторони є й інші механізми, такі як колеса Ілона і шаровий привід.