Сделать робота, который умеет ходить — это одно, а научить его ходить, не спотыкаясь о первое же препятствие, — это совсем другое. Инженеры из Университета Мичигана разрабатывают ряд алгоритмов, которые позволяют неподдерживаемому двуногому роботу по имени Марло не падая передвигаться по крутым склонам, тонкому слою снега, и по неровному, неустойчивому грунту. Алгоритмы, предназначенные для общих робототехнических систем, также могут использоваться в усовершенствованных протезах.
По утверждениям мичиганской команды во главе с профессором электротехники и компьютерных наук Джесси Гризли, Марло способен передвигаться лучше всех роботов подобного класса. И если предыдущий робот Мейбл мог двигаться только назад и вперед и имел боковую устойчивость то Марло способен перемещаться в любом направлении.
Марло управляется посредством обычного геймпада Xbox, который позволяет оператору отдавать команды и двигаться в заданном направлении. Также робот делает свои собственные решения о том, как вести себя на пересеченной местности в зависимости от условий рельефа.
Это не первый робот, способный самостоятельно реагировать на внешние условия, но у других удачных конструкций, например, у бостонского робота Атлас, для поддержания баланса использовалось отдельное питание суставов и датчиков, в то время как конструкция Марло гораздо проще.
Возможности Марло обусловлены не прогрессом в развитии алгоритмов навигации, а качественно новым подходом в написании алгоритма, в котором совмещены два 2D алгоритма – один для передней и задней стабильности, а другой для боковой устойчивости. Алгоритмы написаны доя 15 походок на различных скоростях ходьбы и высоте шага, так что Марло может без специальных датчиков распознавать изменения высоты поверхности и соответственно изменять свою походку.
По словам руководителя научной команды, у Марло есть еще имеет много возможностей для совершенствования, например, в совершении быстрых поворотов или ходьбе боком. Для достижения этих целей докторант Брент Гриффин работает над полностью интегрированным алгоритмом 3D-контроллера, который позволит роботу работать с оптимальной скоростью,. Кроме того, команда также разрабатывает «супер-алгоритм» Марло, чтобы сделать его походку более плавной и естественной.
Одним из важных аспектов работы коллектива является то, что алгоритмы должны иметь общее применение, чтобы их можно использовать в других проектах. Таким образом, результаты их работы использовали в университете Далласа, где доцент кафедры машиностроения и биоинженерии Роберт Грегг использовал алгоритм управления для создания роботизированной голени, которая позволила инвалиду ходить.
«Способность Марло грациозно перемещаться по неровной местности очень интересна для моей работы в протезировании, и мы уже сейчас используем наработки коллег», — сказал Грегг.
