Гибридная гидростатическая трансмиссия – ключ к точным движением роботов (+ видео)

Группа ученых из Disney Research, Католического университета Америки и Университета Карнеги-Меллон под руководством профессора Джона П. Уитни из Северо-Западного университета разработали новую гибридную гидростатическую трансмиссию. Она сочетает в себе гидравлические и пневматические элементы, что позволяет безопасно и точно управлять движениями робота.

Количество громоздких гидравлических элементов сокращено вдвое – за счет этого ученым удалось с помощью робота вдеть нитку в иголку и поднять яйцо, не разбив его.

«Новая трансмиссия позволяет роботу двигаться чрезвычайно плавно и быстро, а также максимально реалистично взаимодействовать с людьми и осторожно обращаться с хрупкими предметами, – говорит соавтор Джессика Ходжинс, вице-президент Disney Research и профессор робототехники в Карнеги-Меллон. – Робот пока управляется оператором-человеком, однако мы ожидаем, что механические характеристики останутся неизменными и при переходе на автоматические движения».

Уитни объясняет, что обычно роботы оснащены двумя сбалансированными гидравлическими цилиндрами. Однако в своей недавней разработке ученые решили поставить в пару цилиндру, наполненному водой, цилиндр с воздухом. Пневматический цилиндр служит постоянной воздушной пружиной, обеспечивая необходимую силу – таким образом, робот может двигаться в обоих направлениях без громоздкой полностью гидравлической трансмиссии.

Исследователи построили на основе новой трансмиссии простого робота-гуманоида с двумя руками и стереокамерами на голове, которые передают видеосигнал оператору. «Технология позволила нам создать легкие, быстрые и ловкие манипуляторы, – комментирует Уитни. – Они удивительно реалистичны, а их масса, скорость и точность значительно лучше, чем у предыдущих моделей».

Роботы на основе представленной трансмиссии идеально подходят для взаимодействия с людьми. Если таким устройством управляет человек, он может на расстоянии получить максимально точные тактильные ощущения. Помимо Уитни и Ходжинс, над исследованием работали Джон Марс из Disney Research, который разработал камеру и систему дисплеев для оператора, и Тяняо Чен, ассистент в Католическом университете Америки и стажер в Disney Research.