4本足のスワームロボット
問題を解決し、障害を克服するためのアリ、ミツバチ、鳥の集団行動は、研究者が空中および水中ロボット工学で開発したものです。ただし、複雑な地形を横断する機能を備えた小規模な群れロボットの開発には、固有の一連の課題が伴います。研究者たちは、困難な環境で操縦し、困難なタスクをまとめて実行できる多足ロボットを構築し、自然界のロボットを模倣しました。
脚式ロボットは、起伏の多い地形や狭いスペースなどの困難な環境をナビゲートできます。手足を使用すると、効果的な身体サポートが提供され、迅速な操作が可能になり、障害物の横断が容易になります。ただし、脚式ロボットは、地上環境での固有のモビリティの課題に直面しているため、運動能力が低下します。
研究者とのQ＆Aを読む
Tech Briefsとの短いQ＆Aで、Yasemin Ozkan-Aydin教授は、機能が進歩したときに群れが何ができるかを説明します。
研究者たちは、個々のロボット間の物理的な接続が、地上の脚のある集合システムの可動性を高める可能性があると仮定しました。個々のロボットは、滑らかな表面上を移動したり、軽い物体を運んだりするなどの単純または小さなタスクを実行しましたが、タスクが単一ユニットの能力を超えている場合、ロボットは互いに物理的に接続されて、より大きな多脚システムを形成し、集合的に克服します問題。
チームは3Dプリンターを使用して、長さが約6〜8インチの4本足のロボットを作成しました。それぞれにリチウムポリマー電池、マイクロコントローラー、3つのセンサーが装備されていました。前面に光センサー、前面と背面に2つの磁気タッチセンサーがあり、ロボットを相互に接続できます。 4本の柔軟な脚により、追加のセンサーや部品の必要性が減り、起伏の多い地形や起伏のある地形とのやり取りに役立つレベルの機械的知能がロボットに与えられました。
各ロボットを印刷した後、草、根おおい、葉、どんぐりの上に構築してテストしました。パーティクルボード上で平地実験を行い、断熱フォームを使用して階段を構築しました。ロボットはシャグカーペットの上でもテストされ、長方形の木製ブロックがパーティクルボードに接着されて起伏の多い地形として機能しました。個々のユニットが動かなくなったとき、信号が追加のロボットに送信されました。これらのロボットは相互にリンクして、共同作業中に障害物をうまく通過するためのサポートを提供します。
この作業は、予期しない状況に適応し、捜索救助活動、集団物体輸送、宇宙探査、環境モニタリングなどの実際の協調タスクを実行できる低コストの脚付き群れの設計に情報を提供します。研究は、システムの制御、検知、および電力機能の改善に焦点を当てます。これらは、実際の移動と問題解決に不可欠です。
機能的な群れシステムの場合、バッテリー技術を改善する必要があります。より多くの電力を供給できる小型のバッテリーが必要であり、理想的には10時間以上持続します。そうでなければ、現実の世界でこのタイプのシステムを使用することは持続可能ではありません。追加の制限には、ロボットのサイズを小さく保ちながら、より多くのセンサーとより強力なモーターが必要になることが含まれます。
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