Se ci si aspetta che i robot bipedi svolgano con successo i compiti previsti di ricerca, salvataggio e soccorso in caso di catastrofe, poi scienziati e ingegneri dovranno osservare i passi dei robot. È integrato nella situazione in cui i robot bipedi dovranno eseguire l'operazione senza inciampare e cadere in un terreno pericoloso.

Scrivendo in Spettro IEEE questo mese, due ricercatori in prima linea nella ricerca sulla camminata bipede ci danno un'idea di quale sia la vera sfida per far camminare i robot su terreni difficili dove devono salire, scendere, resta in equilibrio, senza fallire.

Non fare errori, hanno aggiunto, la sfida rimane reale. "Gli attuali robot allo stato dell'arte sono lenti con movimenti quasi statici, non sono resistenti a disturbi imprevisti e sono inefficienti in termini di consumo energetico."

Ayush Agrawal e Quan Nguyen provengono da UC Berkeley e Carnegie Mellon. Hanno spiegato perché è dura. Scrissero, "progettare algoritmi di controllo in grado di gestire punti d'appoggio discreti (come macerie o pietre miliari) è impegnativo, perché ci sono vincoli rigidi sul posizionamento dei piedi che non possono essere violati e il movimento di questi sistemi è governato da complesse equazioni dinamiche".

Hanno anche commentato come i robot riescono a muoversi. "Inoltre, questi robot non "sanno" in anticipo come sarà il terreno; al robot viene mostrata solo la posizione del passaggio successivo, uno scenario che rappresenta da vicino ciò che un robot potrebbe incontrare nel mondo reale."

I due e il loro Hybrid Robotics Group presso l'UC Berkeley e il team CMU sembrano essere sui prossimi passi nei "sistemi di controllo ottimali e non lineari".

Secondo la sintesi di Luke Dormehl, Tendenze digitali :Un team di ricercatori dell'Università della California, Berkeley, e la Carnegie Mellon University, compreso il professor Koushil Sreenath, Ayush Agrawal, e Quan Nguyen, hanno sviluppato algoritmi di controllo che consentono a un robot ATRIAS di camminare in modo dinamico e rapido su un terreno casuale di pietre miliari.

Il documento "Dynamic Walking on Randomly-Varying Discrete Terrain with One-step Preview" esplora "l'ottimizzazione dell'andatura periodica in 2 fasi". Consente al team di gestire un ampio cambiamento nel posizionamento dei passi di un robot.

I due hanno affermato di aver lavorato allo "sviluppo di strutture di controllo formali per robot bipedi ad alto grado di libertà che non solo garantiscono un posizionamento preciso del passo su un terreno discreto, ma ma sono anche robusti per modellare le incertezze e le forze esterne."

Il team ha utilizzato un underactuated (nessun attuatore alla caviglia, solo piedi a punto fisso) robot bipede sotto diversi tipi di terreno. Questo è un robot ATRIAS, una scelta pratica in quanto i robot possono testare la locomozione.

La pagina del sito ATRIAS richiama l'attenzione sul meccanismo delle gambe in fibra di carbonio in quanto leggero, e ammorbidendo ogni passo invece di inviare grandi sobbalzi al corpo.

Sostenuto da un po' di "pulita matematica, " Agrawal e Nguyen hanno affermato che i loro robot possono camminare su un terreno discreto senza scivolare o cadere.

I robot ottengono i movimenti giusti quando salgono e scendono dai trampolini. Sono stati in grado di ottenere "posizionamento preciso del passo su pietre miliari, "ha detto Agarwahl Tendenze digitali , "con diverse lunghezze e altezze dei gradini, su un robot bipede a misura d'uomo."

Agarwahl e Nguyen hanno dichiarato in Spettro IEEE che "Crediamo che questa sia la prima volta che la camminata dinamica su trampolini con variazione simultanea della lunghezza e dell'altezza del passo è stata dimostrata con successo su un robot bipede".

Qual è il prossimo?

I robot sono attualmente "ciechi, " ha detto John Biggs in TechCrunch ; i ricercatori esamineranno la combinazione di questo lavoro con la ricerca sulla visione artificiale.

"Con un nuovo robot, Cassie, presto per arrivare a Berkeley, "dissero i due in Spettro IEEE , "abbiamo in programma di estendere i nostri risultati sperimentali al 3D che cammina su trampolini di lancio del mondo reale".

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