Neuveriteľné, tento robot lieta ako reálny Iron Man! Humanoidný stroj iRonCub3 môže pomôcť v náročných terénoch
Výskumníci z Talianskeho technologického inštitútu predstavili robota, ktorý dokáže lietať ako populárny komiksový hrdina.
Výskumníci z Talianskeho technologického inštitútu IIT predstavili prelomového humanoidného robota iRonCub3. Od ostatných sa líši tým, že zatiaľ ako jediný dokáže lietať.
Nový robot je prvým humanoidným lietajúcim robotom, ktorý je poháňaný tryskov. Zároveň bol navrhnutý tak, aby dokázal riadne operovať v realistických podmienkach. Autori študovali aerodynamiku umelého tela a vyvinuli pokročilý letový ovládací model, ktorý sa skladá z niekoľkých prepojených častí.
Rovnako výskumníci uvádzajú, že robot iRonCub3 prešiel skutočnými leteckými testami, ktoré zabrali približne dva roky. V rámci najnovších experimentov sa robot vzniesol do výšky približne 50 cm a dokázal si udržať stabilitu. Úspech lietajúceho robota iRonCub3 otvára dvere novej generácii lietajúcich robotov, ktoré by dokázali fungovať aj v náročnom prostredí a udržali by si humanoidnú architektúru.
“V rámci letových testov sme vykonali mimoriadne detailnú sériu skúšok vo veternom tuneli. Počas testov sme uplatnili aj algoritmy hĺbkového učenia, ktoré nám pomohli identifikovať aerodynamické modely,” hovoria výskumníci.
Mimoriadne náročná aerodynamika
Výskum inštitútu IIT má za cieľ posunúť hranice multimodálnej humanoidnej robotiky. Autori štúdie chcú v jednom robotovi spojiť klasické kráčanie, teda pohyb po zemi, so vzdušnou mobilitou. Robot, ktorý dokáže lietať by mohol efektívne pracovať aj v komplikovanom teréne, napríklad v oblasti zasiahnutej prírodnou katastrofou.
Ako sme uviedli na začiatku, robot iRonCub3 je vybavený tryskovými motormi. Dva sa nachádzajú na rukách robota a dva sa nachádzajú na štruktúre pripomínajúcej jetpack, ktorú robot nesie na chrbte. K tomu ale výskumníci museli upraviť aj samotného robota iCub, na ktorom sa najnovší model iRonCub3 zakladá. Robotovi dali novú titánovú chrbticu, ktorá dokáže uniesť trysky, palivo a ďalšie potrebné veci. K tomu robota pokryli materiálom odolným voči teplu.
Neprehliadni
Dokopy robot iRonCub3 váži aj s motormi približne 70 kg. Motory dokážu generovať ťah o sile viac ako 1 000 newtonov. To dovoľuje robotovi vznášať sa na mieste vo vzduchu a vykonávať kontrolované manévre, dokonca aj pri rušivých elementoch ako vietor.
“Náš výskum sa radikálne líši od tradičnej humanoidnej robotiky. Práve preto nás prinútil, aby sme sa na veci pozreli inak a posunuli celý odbor dopredu. V prípade nášho robota iRonCub3 hrá termodynamika zásadnú úlohu. Plyny z turbín dosahujú 700 stupňov Celzia a prúdia takmer rýchlosťou zvuku. Aerodynamiku musíme vedieť zhodnotiť v reálnom čase, zatiaľ čo kontrolné systémy musia zvládať pomalé kĺbové aktuátory a rýchle tryskové turbíny. Testovanie tohto robota je zároveň nebezpečné a fascinujúce, no nemáme priestor pre improvizáciu,” vyjadril sa Daniele Pucci, jeden z autorov štúdie.
Prvý humanoidný lietajúci robot
iRonCub3 sa líši od tradičných dronov, ktoré sú malé a majú symetrický tvar. Humanoidná povaha tohto robota zároveň znamená, že sa jeho váha rozkladá aj naprieč pohyblivými končatinami a ťažisko sa môže meniť. Kvôli tomuto museli výskumníci navrhnúť pokročilý model rovnováhy počas letu. Tento model zohľadňuje interakcie medzi tryskami a pohybmi končatín. Zároveň sa aerodynamické vlastnosti robota menia s každým malým pohybom končatiny.
O letovú stabilitu robota sa stará sofistikovaný AI systém. Ten simultánne monitoruje množstvo faktorov a dovoľuje robotovi stabilne letieť a vysporiadať sa s turbulentnými prúdmi. Vďaka tomuto modelu ale výskumníci zistili, že aj počas letu si robot dokáže udržať postoj a stabilitu.
Výskumníci robota kompletne prerobili, aby dokázal ustáť niekedy náročné podmienky spojené s letom. Jedným z hlavných vylepšení bol oveľa presnejší pohyb, či kontrola výkonu motorov cez integrované senzory. Robot má však aj pokročilé “plánovače”, ktoré mu dovoľujú hladko pristáť alebo vzlietnuť. Autori robota iRonCub3 veria, že ich výskum a model otvoria dvere k odvážnejším dizajnom humanoidných robotov.
