Создание роботов заметно упростилось благодаря новым алгоритмам

06.07.2018 09:11  165   Петр Савинцев  Статья

Несмотря на то, что создание роботов в настоящее время заметно упростилось благодаря возможности использования модульных конструкций, определенные сложности все-таки сохраняются.

Disney автоматизировала разработку шагающих роботов

Главная проблема заключается в том, что для соединения частей в единое целое профессиональный инженер должен сначала разработать проект. Эту проблему решил коллектив разработчиков из компании Disney Research во главе с Кацу Яманэ. Специалисты разработали алгоритм, который может самостоятельно создавать модульные устройства по заданным параметрам.

Как происходили работы

Для достижения результата конструкторы разбили операцию на несколько этапов. На первом была разработана библиотека из шести основных модулей. Каждый из них включал в себя созданный на трехмерном принтере корпус, сервоприводы и соединения. После этого были созданы цифровые модели этих элементов. Таким образом, пользователю для получения промышленного роботизированного устройства потребуется задать число конечностей, направление движения и центр масс. Чтобы соединить отдельные части, был использован алгоритм на основе дерева поиска, который берет нужные детали, дополняя их виртуальными продолжениями, позволяющими устройству достать до нужных точек. На следующих этапах программа прибавляет модули до тех пор, пока реальная конструкция не сможет выполнять заданные движения.  

Модули для конструирования роботов

Какие преимущества имеет программа для создания роботов?

По сравнению с аналогичной работой человека ПО имеет несколько плюсов:

  • высокая скорость проектирования;
  • низкая себестоимость изделий (особенно при серийном производстве);
  • максимальная простота и надежность.

Эти преимущества подтверждены экспериментальным путем при разработке двух самых распространенных моделей. В частности, разработчиками были спроектированы манипулятор и шагающий робот. На их основе конструкторы построили робота-тетраэдра, который стоит на трех конечностях и перемещается за счет четвертой, а также робота-собаку на четырех ногах.

Чтобы разобраться, как шагают роботы, 3 года назад инженеры представили систему, которая позволяет проектировать походку роботизированного механизма с учетом морфологических особенностей, а также помогает менять ее при изменении числа и формы конечностей.

Видео: