Робот-таракан используется как «авианосец» для робота-птицы (+ видео)

Достоинства многомодульных роботов, сочетающих в себе разные способы передвижения, широко известны. Совместив, например, эффективного и прочного наземного робота с многофункциональным летающим, можно получить устройство, обладающее одновременно всеми этими качествами, а также широким радиусом действия.

Однако разработка робота, который может как перемещаться по земле, так и летать – это трудоемкий, сложный и неэффективный процесс. Именно поэтому роботы, передвигающиеся только одним способом, как правило, оказываются более привлекательными. Тем не менее, вместо того, чтобы сделать одного робота как можно более многофункциональным, можно создать несколько роботов с различной «специализацией» и придумать способ их совместить. Например, наземный робот-таракан может служить «авианосцем» для робота-птицы.

Речь идет о роботе VelociRoACH, созданном в Калифорнийском университете в Беркли. Это устройство, разгоняясь, позволяет взлететь летающему мини-роботу H2Bird, запуская его со своей рамы. H2Bird весит чуть более 13 грамм, а время полета робота составляет полторы минуты. Робот не может оторваться от земли самостоятельно, для взлета ему требуется развить скорость около 1,3 м/с под углом 35-40 градусов – именно такие условия обеспечивает рама VelociRoACH.

Достоинства совместного действия этих небольших роботов превосходят собственные качества каждого устройства по отдельности. По словам разработчиков, оба механизма получают значительные преимущества от совместного использования. Безусловно, перенося на себе H2Bird, VelociRoACH теряет в эффективности. Но в то же время, если во время движения VelociRoACH H2Bird машет крыльями с частотой 5 Гц, стабильность устройства повышается, а отклонения продольного и поперечного крена – снижаются. В свою очередь, такие движения крыльев уменьшают относительный вес H2Bird, что увеличивает скорость VelociRoACH более чем на 12%. Разработчики объясняют, что при таком сочетании сокращаются также издержки на перемещение обоих роботов.

Когда H2Bird располагается на платформе VelociRoACH, издержки на перемещение снижаются примерно на 16%. Это может оказаться полезным в ситуации, когда VelociRoACH и H2Bird должны вместе преодолеть расстояние в 80 метров, а H2Bird должен пролететь по воздуху 20 метров, чего VelociRoACH сделать не может. Разработчики провели два эксперимента с такими условиями. В первом оба робота проходили 80 метров по отдельности, после чего H2Bird пролетал 20 метров. Во втором случае VelociRoACH проезжал первые 80 метров вместе с H2Bird, который затем запускался и преодолевал 20 метров по воздуху. В ходе второго эксперимента энергозатраты оказались на 25% меньше. Таким образом, в подобных ситуациях совместное движение действительно эффективнее, чем перемещение по отдельности.

На данном этапе запуск H2Bird с VelociRoACH осуществляется вручную с помощью дистанционного управления, так что следующий шаг ученых – разработать систему автономного запуска. Кроме того, было бы любопытно увидеть механизм, за счет которого VelociRoACH будет снова поднимать H2Bird с поверхности земли – таким образом, оба устройства смогут в полной мере воспользоваться преимуществами перемещения как по воздуху, так и по земле.

Но это не все новости о роботе VelociRoACH. Новую версию "авианосца" исследователи из Калифорнийского университета в Беркли смогли разогнать до 17,6 километров в час. Ускоренная версия робота VelociRoACH получила имя X2-VelociRoACH. Роботаракан весит 54 грамма и является самым быстрым на данный момент роботом на ногах в своем размере, преодолевая за секунду расстояние, в 47 раз превышающее его длину.