В Италии исследователи представили робота-гуманоида с реактивным двигателем
Поскольку роботы неуклонно расширяют свою деятельность за пределы контролируемой среды исследовательских лабораторий в хаос реальной архитектурной инфраструктуры, добраться из точки А в точку Б стало серьезной проблемой — например, подняться по лестнице.
В ответ робототехники разработали ряд решений: установку роторов, чтобы робот мог преодолевать препятствия на вертолете, или, в случае с Boston Dynamics, выполнять сальто назад, которым позавидовали бы лучшие гимнасты.
А еще есть Даниэле Пуччи — руководитель лаборатории искусственного и механического интеллекта в Итальянском технологическом институте, который предпринял дерзкий шаг, прикрепив полнофункциональный реактивный ранец, подобный тому, что разработал Ричард Браунинг, на спину синтетического гуманоида iRonCub с надеждой на то, чтобы он в конце концов взлетел в небо.
iRonCub выглядит, словно роботизированный школьник, оснащенный четырьмя реактивными двигателями, которые дают ему возможность летать, как Железный Человек. Мы можем как минимум надеяться на это, ведь Тони Старк летает легко, но на самом деле это сложная, иногда пылающая и слегка взрывоопасная проблема, особенно для гуманоидного робота, который никогда не был предназначен для такого рода вещей.
Ученые из Итальянского института ведут исследовательскую деятельность по разным направлениям, чтобы внедрить воздушную гуманоидную робототехнику на гуманоидном роботе iCub: они исследуют управление полетом, проводят эксперименты с реактивными турбинами и работают с вычислительной гидродинамикой для аэродинамического моделирования.
Некоторые могут подумать, что человечество усвоило урок об опасностях создания воздушных гуманоидных роботов после того, как впервые посмотрело фильм «Мстители: Эра Альтрона», но команда Пуччи считает, что такие системы однажды смогут первыми реагировать на примерно 300 стихийных бедствий, которые убивают около 90 000 человек по всему миру ежегодно.
При индивидуальном анализе баланс стихийных бедствий может быть еще более пугающим. Землетрясение и цунами 2004 года в Индийском океане унесли жизни около 230 000 человек в 14 странах, причинили 140 000 ранений и, как следствие, 1,74 млн человек были вынуждены принять меры и покинуть свои дома.
Мы видели множество ботов для реагирования на стихийные бедствия — некоторые из них гуманоиды, некоторые нет — они появлялись из лабораторий более десяти лет, часто с разной степенью успеха.
Когда дело доходит до реагирования на стихийные бедствия, роботы-гуманоиды имеют преимущество перед более эзотерическими конструкциями и традиционными БПЛА, поскольку им легче управлять миром, который уже разработан для использования людьми.
Однако, когда происходит стихийное бедствие, большая часть этой ориентированной на человека инфраструктуры может быть повреждена или иным образом сделана непроходимой, что сводит на нет многие из первоначальных преимуществ гуманоидного робота. Но, объединив гуманоидный дизайн с возможностью полета, команда Пуччи может использовать лучшие аспекты обеих технологий.
В 2019 году команда исследователей IIT сообщала: «Aerial Humanoid Robotics объединяет воздушные манипуляции и гуманоидную робототехнику. Таким образом, воздушные гуманоидные роботы преодолевают недостаток наземного передвижения с помощью воздушных манипуляторов и расширяют передвижные возможности гуманоидных роботов на случай полета. Воздушные гуманоидные роботы могут ходить, летать, манипулировать и транспортировать объекты, предлагая таким образом энергоэффективные решения для транспортировки полезной нагрузки и манипулирования объектами».
«Воздушная гуманоидная робототехника расширяет возможности управления воздушным движением до более надежного и энергоэффективного уровня. Фактически воздушные манипуляции часто демонстрируются квадрокоптерами, оснащенными роботизированной рукой. Эти роботы не могут перемещаться посредством сил контакта с окружающей средой, они часто борются с полетом в ветреной среде при манипулировании объектом, требуя точного управления положением для выполнения задач манипуляции. Таким образом, дополнительная рука летающего гуманоидного робота могла бы установить точку контакта между роботом и окружающей средой, тем самым сделав управление положением робота более простым и надежным»
В комментарии IEEE Spectrum Пуччи рассказал: «Я искренне верю, что воздушная гуманоидная робототехника может быть использована в качестве испытательного стенда для запускаемых летающих экзоскелетов людей. Недавняя успешная история Ричарда Браунинга показывает техническую осуществимость этих футуристических приводимых в действие экзоскелетов. Однако нам предстоит еще долгий путь, и мы можем использовать летающих гуманоидных роботов, чтобы ускорить это путешествие и избежать множества испытаний на людях».
По его словам, есть и научные преимущества исследования воздушных роботов-гуманоидов. Он считает, что управление летающим гуманоидным роботом приводит к ряду теоретических и практических вопросов. К примеру, общая структура управления, охватывающая манипулирование, контакт-перемещение и полет, все еще отсутствует, а роль вспомогательного (реактивного) срабатывания во время контактного передвижения гуманоидных роботов не ясна.
Среди первых вопросов: «При какой скорости ходьбы энергетически более удобно включать вспомогательное срабатывание?», «Как мы справимся с ударами при приземлении для плавного перехода от полета к ходьбе?».
