Колесного робота с изменяемой формой корпуса научили облетать препятствия

Инженеры создали гибрид колесного робота и квадрокоптера с изменяемой геометрией корпуса. Он оборудован четырьмя винтами, позволяющими ему легко преодолевать высокие препятствия, а также четырьмя колесами для эффективного передвижения по полу или преодоления узких и низких проемов. Разработка будет представлена на конференции ICRA 2019.

Колесные роботы и мультикоптеры — два больших класса аппаратов, обладающих характерными для них достоинствами и недостатками. Колесные роботы эффективно передвигаются по плоским поверхностям и способны перевозить на себе грузы с большой массой. Дроны тратят на те же самые действия гораздо больше энергии, но благодаря полету они способны преодолевать препятствия практически любой высоты и имеют гораздо больший радиус обзора местности. Многие инженеры пытаются совместить преимущества этих аппаратов в одной системе, используя два подхода. Одни разработчики предлагают создавать единое устройство, совмещающее в себе колеса и винты, а другие считают, что эффективнее применять связку из двух аппаратов разных типов, работающих в паре.

Меняя угол между сегментами, робот может изменять свою форму с плоской, выгодной для полета, на изогнутую, оптимальную для передвижения с помощью колес. Кроме того, во время езды робот может использовать этот механизм, чтобы изменять клиренс, а также чтобы уменьшать свою высоту при проезде через низкие проемы или наоборот уменьшать свою ширину, чтобы проехать через узкое препятствие. Новый робот состоит из трех сегментов: центрального, в котором располагаются аккумулятор, платы управления и другие компоненты, а также двух боковых, на каждом из которых расположено по два электромотора, используемых для вращения винтов и колес. Особенность робота заключается в том, что он может менять угол между двумя боковыми сегментами благодаря еще одному мотору в центральной части конструкции.

Инженеры показали несколько экспериментов с аппаратом. Во время них аппарат перемещался по трассам с препятствиями, используя езду во время передвижения по полу и полет для пролета над препятствиями. На видео можно видеть, что переход между двумя типами передвижения происходит практически мгновенно. Кроме того, разработчики продемонстрировали, как аппарат в режиме полета перевозит на себе груз массой 400 граммов.

Помимо более легкого преодоления препятствий, дроны также имеют преимущество в радиусе обзора местности. Китайские инженеры создали гибридную систему из работающих в паре колесного робота и дрона, одновременно создающих карту окружающей местности. Эксперименты показали, что вместе аппараты исследуют окружающую среду быстрее, чем поодиночке.