في 9 أكتوبر ، طور باحثون من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا روبوتًا ذا قدمين يجمع بين المشي على قدمين وحركات الطيران ، مما يجعله مرنًا للغاية وقادرًا على أداء الحركات المعقدة ، مثل الانزلاق. التزلج على الألواح ، المشي على الحبل المشدود ، إلخ.

▲ يسير المدار الأرضي المنخفض على طول الحبل المربوط بين الأشجار

تصميم هذا الروبوت مستوحى من السلوكيات المختلفة للطيور بين المشي والطيران. أطلق عليها الباحثون اسم LEONARDO (الأرجل على الطائرة بدون طيار "legsonboard drone" ، أو LEO اختصارًا). يمكن أن يحقق المدار الأرضي المنخفض تحكمًا دقيقًا في توازنه من خلال الأرجل متعددة المفاصل والمراوح القائمة على المروحة.

ذكر الباحثون في ورقة البحث أن المدار الأرضي المنخفض يمكن أن يؤدي مهامًا مختلفة يصعب على البشر والروبوتات التقليدية القيام بها بفضل قدرات الحركة الهجينة. ستكون العمليات على ارتفاعات عالية واحدة من أنسب تطبيقات المدار الأرضي المنخفض ، مثل صيانة خطوط الجهد العالي ، ورش الطلاء على الجسور المرتفعة.

نُشر البحث يوم الأربعاء في مجلة Science Robotics ، وهي مجلة فرعية تابعة لـ Science ، وظهر على غلاف المجلة هذا الشهر. عنوان الرسالة هو "Abipedalwalkingrobotthatcanfly، slackline، andskateboard (روبوت يمشي ذو قدمين يمكنه الطيران والسير على حبل مشدود ولوح التزلج)".

أولا. قم بتغيير الطريقة التقليدية للحركة ، حتى يتمكن الروبوت من الركض والطيران

يمكن لمعظم الروبوتات الموجودة التحرك على الأرض أو في الهواء ، ولكن لا توجد تقريبًا روبوتات لديها كلا وضعي الحركة هذين. بالإضافة إلى ذلك ، نادرًا ما تمتلك الروبوتات الموجودة القدرة على أداء المهام المعقدة.

الروبوتات الأرضية لها أرجل ، وعجلات ، وزحف وأشكال أخرى. من بينها ، جذبت الروبوتات ذات قدمين الكثير من الاهتمام لأنها تشبه البشر ويمكنها المشي والجري والقفز مثل البشر. ومع ذلك ، فإن حركة الروبوتات الأرضية مقيدة بسهولة بالتضاريس الوعرة ، كما أن نطاق تطبيقها محدود أيضًا بالقرب من الأرض ، مما يجعل من الصعب العمل على المرتفعات.

يمكن للروبوتات الطائرة تجاهل جميع أنواع التضاريس الوعرة والمشاركة في الأعمال الجوية مثل الاستشعار عن بعد والتسليم والبحث والإنقاذ والتفتيش. لكن عيوبها واضحة جدًا أيضًا ، مثل الاستهلاك العالي للطاقة ، ووقت الرحلة القصير ، وقدرة التحميل المحدودة. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لأن الروبوتات الجوية تحتاج إلى الاهتمام باستقرارها عند العمل في الهواء ، فمن الصعب التفاعل المادي مع الأشياء أكثر من الروبوتات الأرضية.

قام الباحثون بدمج مزايا هذين الروبوتين ، مما سمح للمدار الأرضي المنخفض بدمج أوضاع المشي والحركة الطائرة للحركة المختلطة ، والتكيف مع مختلف التضاريس الوعرة عن طريق التبديل بين أوضاع الحركة المختلفة.

سارت المدار الأرضي المنخفض إلى مقدمة الدرجات وتوجهت إلى أسفل الدرجات

▲ الأجزاء الإلكترونية والميكانيكية من LEO

يمكن أن يعمل المدار الأرضي المنخفض بشكل مستقل تمامًا من خلال مجموعة أجهزة الكمبيوتر وأجهزة الاستشعار الموجودة به. اعتمادًا على نوع العائق الذي يجب اجتيازه ، يمكنه اختيار المشي أو الطيران ، أو مزج الاثنين حسب الحاجة.

أثناء المشي ، تضمن مراوح LEO أنه يمكن أن يظل مستقيماً أثناء المشي ، وتحرك مشغلات الساق مركز ثقل الروبوت إلى الأمام عن طريق تغيير موضع الساقين لتحقيق المشي. أثناء الطيران ، يمكن أن يستخدم المدار الأرضي المنخفض المراوح وحدها ويطير مثل الطائرات بدون طيار.

▲ لوح تزلج LEO لتجاوز العقبات

وقال الباحثون في الورقة: "لعل أنسب تطبيقات المدار الأرضي المنخفض هي تلك التي تنطوي على عمليات على ارتفاعات عالية. هذه المهام عادة ما تكون خطرة على البشر وتتطلب روبوتات لتحل محلها".

على سبيل المثال ، يتم إجراء فحص خط الجهد العالي الحالي بواسطة متخصصين ، لا يتعين عليهم فقط فحص الخط عن بُعد ، بل يتعين عليهم أيضًا الانتقال إلى الخط للفحص والصيانة. باستخدام LEO ، ليست هناك حاجة لإرسال أفراد لتسلق الأسلاك ، واستخدام الروبوت فقط للطيران على خطوط الجهد العالي والسير على طول الأسلاك لأعمال الصيانة. سيؤدي ذلك إلى تقليل تكاليف الصيانة وتقليل احتمالية سقوط الضحايا.

بالإضافة إلى هذه التأثيرات ، يمكن للتكنولوجيا المصممة من أجل المدار الأرضي المنخفض أن تعزز أيضًا تطوير أنظمة معدات الهبوط التكيفية. يتصور فريق البحث أن الطائرات الدوارة المريخية المستقبلية يمكن تزويدها بمعدات هبوط بأرجل حتى تتمكن من الحفاظ على توازنها عند الهبوط على أرض منحدرة أو غير مستوية ، وبالتالي تقليل مخاطر فشل الهبوط.

بعد ذلك ، يخطط الفريق لتحسين أداء المدار الأرضي المنخفض من خلال تحسين تصميم الساق لجعله أقوى لدعم الروبوتات الأثقل وزيادة قوة الدفع للمروحة. بالإضافة إلى ذلك ، يأملون أيضًا أن يكون المدار الأرضي المنخفض أكثر استقلالية ، بحيث يمكن للروبوت عندما يسير على أرض وعرة أن يفهم مقدار الوزن الذي تدعمه الأرجل ومقدار الدفع الذي تتطلبه المروحة.

يخطط الباحثون أيضًا لتزويد المدار الأرضي المنخفض بخوارزمية تحكم مطورة حديثًا تستخدم شبكة عصبية عميقة للتحكم في هبوط الطائرة بدون طيار ، مما يسمح للروبوت بفهم البيئة بشكل أفضل ويقرر بنفسه أفضل مزيج من المشي والطيران أو الحركة المختلطة. . الطريقة الأكثر أمانًا والأقل استهلاكًا للطاقة للانتقال من مكان إلى آخر.

استنتاج: يمكن تشغيل Robot Leo ويطير ، بحيث تكون مساحة تطبيق الروبوتات ذات قدمين أوسع

بسبب مظهرها البشري ، يمكن للروبوتات ذات قدمين تقليد البشر لإكمال المهام المختلفة. ومع ذلك ، نظرًا للظروف البيئية والتضاريس ، سيتم تقييد حركة الروبوتات ذات القدمين في كثير من الحالات.

يجمع المدار الأرضي المنخفض (LEO) بين المشي والطيران للسماح للروبوتات ذات القدمين بالجري والطيران ، وكسر عقبة التضاريس وجعلها أكثر استخدامًا.

مخلوق آلي ذو بنية بشرية؛

روبوت خدمة AI ؛

كوبوت متحرك