Trzymaj pion robocie

Obraz typowego robota, niebędącego robotem przemysłowym, to mniej lub bardziej zgrabna konstrukcja przypominająca swoim kształtem człowieka, która odróżnia się od ludzi tym, że niezbyt pewnie stąpa po gruncie. Przeczą temu osiągnięcia Boston Dynamics oraz pojedyncze konstrukcje innych zespołów, które udowadniają że roboty zostały stworzone nie tylko do bycia przyśrubowanymi do podłogi w fabryce. Cel – pion

Istnieje wiele sposobów na rozróżnienie poszczególnych robotów. Na potrzeby tego artykułu przyjmiemy podział na roboty, które po wyłączeniu dalej pozostają w pionie, oraz te, które po odcięciu zasilania nie mogą się oprzeć ziemskiemu ciążeniu (w szczególności drony). Większość z robotów ulegnie pokusie przytulenia się do podłoża, lecz istnieją takie, które dalej pozostaną w równowadze dzięki systemom dynamicznego balansowania.

Roborowerzysta

Powiada się, że raz nauczona zdolność jazdy na rowerze nigdy nie zostanie zapomniana. Jednak od zdolności do biegłości pozostaje długa droga. Poniższy robot pokazuje jednak, że sprawna jazda na rowerze wcale nie jest taka trudna. Robot wykorzystany w tym przykładzie jest dostępny w seryjnej sprzedaży. Zaprogramowano go, aby naciskał na pedały w celu poruszania się. Aby zatrzymać się, przestaje pedałować i opiera swoje stopy o ziemię.

Po zatrzymaniu się, robot radośnie macha do zgromadzonej publiczności. Masahiko Yamaguchi, jego konstruktor, który jest pasjonatem sztucznej inteligencji, ocenia zdolności robota w zakresie jazdy na rowerze jako równe temu, co w przypadku ludzi nazwalibyśmy właśnie inteligencją.

Kierunek ruchu określany jest przy pomocy pilota, a za funkcje równoważące odpowiada zespół żyroskopu umiejscowiony w gustownym plecaczku. Komputer pokładowy, wykorzystując algorytm PID, opracowuje dane z żyroskopu, a następnie przekłada je na ruchu równoważące cały układ.

“Jestem kul”, powiedział robot

Balansowanie na rowerze to złożona czynność, jednak równowaga w tym przypadku utrzymywana jest tylko w jednej osi. Poniżej przedstawiamy robota, który może balansować w dwóch osiach. Wykorzystuje on koła z rolkami osadzonymi wewnątrz, umożliwiając dostosowanie pozycji przy pomocy zgrania ruchu poszczególnych rolek.

Kolejną niebywałą zaletą tego robota jest fakt, że taki robot może pomóc człowiekowi, jeżeli ten potrzebuje zbalansować na nim ładunek. Może również pomagać, jeżeli jedynie część ładunku musi być podpierana. Idąc za ciosem, możemy również wykorzystać serię takich robotów, aby każdy podtrzymywał wyłącznie fragment ładunku. Oczywiście w tym przypadku moglibyśmy wykorzystać po prostu wózek, ale gdzie byłby w tym duch przygody i wątek robotyczny?

Klocki w równowadze

Kiedy wprawimy w ruch, lub zatrzymamy obracającą się masę, konstrukcja do której została przyłączona musi zareagować. Ta metoda wykorzystywana jest do kontroli satelit na orbicie, gdzie nie ma niczego, co ograniczałoby ruch w dowolnym kierunku. Jednak przy wykorzystaniu odpowiednio mocnego silnika oraz obracającej się masy, ta sama technika może być z powodzeniem zastosowana na Ziemi. Jeżeli wykorzystamy trzy masy, możemy uzyskać zmianę w ruchu na dowolnej z trzech płaszczyzn.

Cubli, niewielka sześcienna konstrukcja inżynierów z ETH w Zurychu, wykorzystuje tą zasadę. Przy pomocy trzech wewnętrznych mas (zwanych kołami reakcji) i zaawansowanemu oprogramowaniu sterującemu, jest w stanie utrzymywać równowagę na swoich wierzchołkach lub krawędziach. Utrzyma ją nawet, jeżeli powierzchnia znajdująca się pod nią zostanie przychylona, lub gdy ktoś umyślnie będzie próbował wyprowadzić robota z równowagi. Poza balansowaniem, wykorzystuje on również moment aby turlać się po powierzchni oraz skakać.

Źródło: roboticstrends.com