Justin Yim, studente laureato in robotica alla UC Berkeley, parla del suo robot che salta, Salto, che è finanziato dall'esercito americano. Credito:Università della California Berkley
In un progetto di ricerca per l'esercito degli Stati Uniti, ricercatori dell'Università della California, Berkeley ha sviluppato un robot agile, chiamato Salto che assomiglia a un camminatore imperiale di Star Wars in miniatura e potrebbe essere in grado di aiutare nelle operazioni di ricognizione e ricerca e salvataggio.
Robot come questo potrebbero un giorno essere usati per salvare vite di combattenti e civili, ricercatori hanno detto.
Topping fuori a meno di un piede, Salto, che sta per locomozione saltatorial (che salta come una cavalletta) su ostacoli del terreno, ora dispone di un sofisticato sistema di controllo che gli permette di padroneggiare compiti sempre più complessi, come rimbalzare sul posto, percorrere un percorso ad ostacoli o seguire un bersaglio in movimento, il tutto comandato da radiocomando.
Nel 2016, il team di ricerca ha dimostrato come Salto potesse fare un salto e poi balzare immediatamente più in alto rimbalzando su un muro, rendendolo il robot più agile verticalmente al mondo, in grado di saltare per oltre tre volte la sua altezza.
Con le sue nuove capacità, i ricercatori sperano che Salto stimolerà lo sviluppo di piccoli, agili robot in grado di saltare tra le macerie per aiutare nelle operazioni di ricerca e soccorso e in altre missioni militari.
"L'ambiente fisico in cui opera l'esercito è altamente irregolare, disordinato, e in continua evoluzione, " ha detto il dottor Samuel Stanton, responsabile del programma presso l'Ufficio di ricerca dell'esercito, un elemento del laboratorio di ricerca dell'esercito del comando di sviluppo delle capacità di combattimento dell'esercito degli Stati Uniti. "La scienza alla base dei progressi è fondamentale per raggiungere la mobilità desiderata, velocità di azione, e la generazione di consapevolezza situazionale necessaria per le future operazioni dell'esercito".
Il team di ricerca ha descritto le nuove competenze del robot alla Conferenza internazionale 2019 sulla robotica e l'automazione a Montreal il 21 maggio.
"I piccoli robot sono davvero fantastici per molte cose, come correre in luoghi in cui robot o umani più grandi non possono adattarsi. Per esempio, in uno scenario di disastro, dove le persone potrebbero essere intrappolate sotto le macerie, i robot potrebbero essere davvero utili per trovare le persone in un modo che non sia pericoloso per i soccorritori e potrebbe anche essere più veloce di quanto i soccorritori avrebbero potuto fare da soli, ", ha dichiarato lo studente laureato in robotica alla UC Berkeley Justin Yim. "Volevamo che Salto non fosse solo piccolo, ma anche in grado di saltare molto in alto e molto velocemente in modo da poter navigare in questi luoghi difficili."
Yim lavora con Ronald Fearing, un professore di ingegneria elettrica e informatica alla UC Berkeley, il cui Biomimetic Millisystems Lab esplora come la meccanica del movimento animale può essere applicata per creare robot più agili.
Il laboratorio di Fearing è noto per la costruzione di robot ispirati agli insetti che possono strisciare in sicurezza su superfici difficili che sono troppo lisce o troppo ruvide per essere guidate da un robot su ruote.
il singolo di Salto, gamba possente è modellata su quelle del galago, o bambino del bush senegalese. Il piccolo, I muscoli e i tendini dei primati che vivono sugli alberi immagazzinano energia in un modo che dà alla creatura vivace la capacità di mettere insieme più salti in pochi secondi. Collegando una serie di salti veloci, Salto può anche navigare su terreni complessi, come un mucchio di detriti, che potrebbe essere impossibile attraversare senza saltare o volare.
"A differenza di una cavalletta o di un grillo che si alza e fa un salto, stiamo guardando un meccanismo in cui può saltare, salto, salto, salto, " Fearing ha detto. "Questo permette al nostro robot di saltare da una posizione all'altra, che poi gli dà la possibilità di atterrare temporaneamente su superfici su cui potremmo non essere in grado di appollaiarci".
Yim ha inoltre dotato Salto di una nuova tecnologia che gli permette di sentire il proprio corpo, dicendogli quale angolo sta puntando e la piega della sua gamba. Senza queste capacità, Salto è stato confinato in una stanza in uno degli edifici di ingegneria di Berkeley, dove le telecamere di cattura del movimento tracciano l'angolo e la posizione esatti e trasmettono i dati a un computer, che sgranocchia rapidamente i numeri per dire a Salto come orientarsi per il suo prossimo salto.
Ora che Salto ha un senso di se stesso e del proprio movimento, il robot può fare questi calcoli da solo, permettendo a Yim di portare il robot fuori e usare un joystick e un radiocomando per dirgli dove andare.
"Capendo il modo in cui queste dinamiche funzionano per Salto, con la sua massa e dimensione, allora possiamo estendere lo stesso tipo di comprensione ad altri sistemi, e potremmo costruire altri robot più grandi o più piccoli o di forma o peso diversi, "Ha detto Yi.
Nel futuro, La paura spera di continuare a esplorare le possibilità dei robot saltellanti.
"Questo investimento dell'esercito estende l'attuale stato dell'arte per la mobilità dei piccoli robot di terra oltre ciò che è attualmente possibile attraverso la tradizionale locomozione su ruote e cingolata che sono gravemente limitate in terreni tridimensionali complessi, " ha detto il dottor Brett Piekarski, Direzione della tecnologia dei veicoli, ARL. "Questi progressi informeranno e guideranno i nostri ricercatori del Laboratorio di ricerca dell'esercito mentre continuano a sviluppare soluzioni innovative per l'attuazione e la mobilità robotica e consentiranno robot agili che possono andare ovunque un soldato può e oltre. Questa ricerca ci avvicina di un passo alla fornitura dei nostri combattenti con sistemi non presidiati efficaci che possono essere implementati sul campo."