WALK-MAN. Фото: IIT/WALK-MAN Project
Последние несколько лет инженеры из Итальянского института технологий (IIT) трудились над модернизацией робота WALK-MAN (Whole-body Adaptive Locomotion and Manipulation). Эта машина гуманоидного типа похожа на известного робота Atlas от Boston Dynamics. Но создана для более серьёзных дел, чем перемещение грузов на складе — для помощи людям в технологических авариях, разбора завалов и тушения пожаров. Она впервые предстала перед публикой в июне 2015 года на соревнованиях DARPA Robotics Challenge.
Работу координирует группа из IIT, но на самом деле в ней принимают участие учёные и инженеры из множества научно-исследовательских организаций и университетов Европы. Благодаря финансированию Еврокомиссии WALK-MAN стал по-настоящему международным проектом: каждый выполняет свой участок и отвечает за определённый модуль или подсистему: от программных симуляторов до сервоприводов и манипуляторов.
Проект WALK-MAN ведётся уже пять лет. Сейчас инженеры провели крупный апгрейд робота, после которого пришло время испытаний и демонстраций.
Первая модель WALK-MAN выглядела более громоздко и аляповато, чем современный экземпляр. Но уже тогда это была мощная машина.
Первая модель WALK-MAN. Фото: IIT
Разработчики тогда отмечали, что все комплектующие — на 100% новое оборудование. Среди его главных особенностей — использование специальных мощных двигателей, способных выдавать несколько киловатт пиковой мощности на каждый шарнир. Конструкция робота спроектирована для уменьшения массы и улучшения динамических характеристик робота, большое количество сенсоров отслеживают нагрузку, температуру, состояние механизмов и электроники.
В новой версии проведена значительная модернизация. Робот получил совершенно новый корпус из алюминиевых и магниевых сплавов и титана. В итоге удалось сбросить вес со 133 кг до 102 кг.
Благодаря снижению массы, особенно выше пояса, робот значительно прибавил в динамике, резкости движений, способности удерживать равновесие — всё это очень важные характеристики при необходимости действовать на месте стихийного бедствия, катастрофы или аварии, где планируется его использовать. Установлены новые силовые приводы в верхней части корпуса и даже с меньшим по размеру аккумулятором 1 кВт·ч робот способен автономно работать примерно два часа.
Габариты робота уменьшились как в ширину, так и в толщину, так что ему будет легче проходить в узкие проёмы посреди завалов и по коридорам. Совместно с инженерами из Университета Пизы разработаны новые биоморфные «руки» — манипуляторы с 19-ю степенями свободы, которые надёжно захватывают самые разнообразные предметы. Силы хватает, чтобы нести груз 10 кг в течение более 10 минут (предыдущая модель поднимала 7 кг).
В рамках предварительной демонстрации WALK-MAN поучаствовал с симуляции спасательных работ на промышленном заводе, повреждённом землетрясением, где присутствуют утечки газа и пожар. То есть в условиях, слишком опасных для работы человека — именно в таких ситуациях использование роботов предпочтительно. Сколько бы не стоила машина, она всегда будет дешевле, чем человеческая жизнь.
На видео показано, как робот передвигается по зданию, поворачивает вентиль, разблокирует дверь и включает огнетушитель. Примерно 80% времени робот находится под управлением оператора: автопилот отвечает только за отдельные локальные функции, такие как удержание равновесия, некоторые движения корпуса и проч.
Разработчики отмечают значительное улучшение программного обеспечения и мощности компьютера. Теперь WALK-MAN способен задействовать надёжные модули управления повышенной сложности в режиме реального времени.
Отметим, что первая версия робота на соревнованиях DRC 2015 выстпила не очень удачно и преодолела всего 2 из 8 препятствий. Сейчас многие проблемы устранены: WALK-MAN стал легче и сильнее, так что теперь лучше приспособлен для работы в человеческой среде, он быстрее и стабильнее передвигается, потребляет меньше энергии и выполняет более сложные скоординированные движения. Главные задачи, которые стоят перед конструкторами в ближайшее время — постепенное повышение автономности и более высокая скорость работы, в том числе более быстрая ходьба. Как показано на видео, сейчас WALK-MAN, несмотря на своё название, всё-таки двигается весьма неторопливо.
Источник
