Японец пытается построить бегущего робота за 100 дней. Первые 50 дней провалов и прогресса он уместил в одном видео Статьи редакции
О процессе создания двуногого бегущего робота ростом 180 сантиметров японец подробно рассказывает (и показывает) в твиттере.
Такаши Кабураги (Takashi Kaburagi) — японский инженер и изобретатель. В 2018 году он прославился благодаря самособирающемуся кубику Рубика, над которым работал около двух лет. Для этого японец оснастил кубик сервомоторами, запрограммированными на автоматическую сборку.
Летом 2020 года Кабураги начал новый проект — создание бегущего двуногого робота человеческого размера. Изобретатель поставил себе чёткий срок — 100 дней на разработку рабочего устройства, а также стал подробно рассказывать о ходе проекта в твиттере. Ролик, приуроченный к 50 дням со старта разработки, куда уместились этапы провалов и прогресса, разошёлся в соцсетях.
О челлендже Кабураги объявил 26 июля и сразу же приступил к работе. Он поставил себе несколько условий: во-первых, робот должен бежать, но не обязан уметь останавливаться. Во-вторых, его рост должен соответствовать росту Кабураги — 179 см. Но этот показатель условный — он нужен, чтобы определить длину ног, так как верхней части тела у робота, скорее всего, не будет.
Изобретатель не стал сразу же испытывать идеи на человекоподобном роботе, а начал с небольшой модели. В первые два дня японец собрал миниатюрного робота с двумя вырезанными из пластика ногами на шарнирах. Но была очевидная проблема — у неё не сгибались колени и ступни.
Робот падал, но даже со страховочными тросами механика бега сильно отличалась от человеческой. Поэтому Кабураги стал подробнее изучать технику человеческого бега, снимая себя на стадионе. Постепенно инженер заменил пластиковые ноги на более прочные и длинные алюминиевые — но проект всё ещё находился на начальной стадии, и миниатюрный робот падал, потому что не мог нормально бежать на прямых ногах.
Коленный сустав появился на 12 день. Позже добавились ступни (ещё не сгибающиеся) и механика наклона тела перед разбегом. Но робот всё ещё падал. После двух недель работы Кабураги пришёл к выводу, что некоторые особенности человеческого бега невозможно воспроизвести на миниатюрной модели.
Поэтому он принялся делать ноги человеческого размера. Со временем получилась модель ростом 187 сантиметров. Со временем к механизмам робота добавился полноценный «таз» и устройство для контроля смещения центра тяжести тела.
В процессе пришлось заменить мотор, который не мог обеспечить роботу энергию, необходимую для бега — он мог сделать всего лишь один шаг. Новый мотор оказался в восемь раз мощнее предыдущего. В первый же день его испытаний у модели сломалась нога, но на её ремонт ушёл лишь один день.
После месяца работы у робота появились беговые кроссовки, и постепенно он начал делать успехи. Но момент написания заметки прошло 50 дней из заявленных 100: изобретение японца уже умеет бегать с посторонней помощью и может сделать пару шагов самостоятельно. Кабураги постоянно улучшает своё устройство и добавляет новые детали.
Японец значительно упростил себе задачу, избавившись от туловища, ведь центр масс конструкции окажется значительно ниже, а значит будет выше устойчивость.
Вот только с такой конфигурацией бег робота будет иметь мало общего с человеческим бегом. Человеческий бег механически - это компенсация вращения (заваливания наперёд) и подъем центра масс постоянно падающего туловища. Но такая конфигурация эффективно только если центр масс находится на уровне туловища. В конфигурации японца роботу прийдется скорее прыгать, чем бежать, так как широкий шаг будет сильно смещать центр масс относительно нижней точки ступни.
Основная проблема устойчивости роботов при ходьбе или беге это не колени правильно загибать, а компенсация крена в сторону. Пока совершенно не ясно как японец собирается решать эту проблему. Биологические экземпляры решают эту проблему балансировкой туловища и рук, а у робота его опять же нет.
Для тех кто не разобрался с последним утверждением: когда человек заносит левую ногу вперёд, он создаёт моменты импульса вращения вокруг точки опоры (правой ступни), которая компенсируется движением правой руки. Рука находится выше ноги, потому это движение не обязательно сильно выражено, но оно необходимо.
Если человеку обездвижить верхнюю часть тела и заставит его бежать, он завалится через несколько шагов, потому что его начнёт разбалтывать как велосипед с кривыми колёсами. Четвероногие животные решают эту проблему компенсирующим чередованием конечностей с изгибом туловища (левая передняя и правая задняя, затем наоборот), либо симметричным бегом (галоп, сначала вынос передних конечностей, затем задних).
Даже роботы Boston Dynamics помогают себе руками при беге, не смотря на то что конструкция ног у них не анатомическая.
Комментарий недоступен
Комментарий недоступен
Исключая "прийдется"
Боевые маги
Пати пристов отправляется в огненные недры?
Че, воскрес таки? Куда они бегут?
сектанты
Комментарий недоступен
Комментарий недоступен
Камон, это же Япония. Вагинка отлично смотрелась бы с тентаклями
Комментарий недоступен
Потому что этому роботу жить и работать в нашем мире. А здесь всё настроено на наши ноги
Гусеничный даижитель
Не думал, что у японца может быть 100 дней свободного времени.
классно иметь деньги чтобы так ебланить
Ебланить при деньгах — это потреблять чаще всего.
Чувак может потратить деньги на свой инженерный интерес. Тебе только кажется это бесполезным, на самом деле очень даже наоборот.
"Японец пытается построить бегущего робота за 100 дней." Спустя полгода...
Но зачем, если ноги – это атавизм?
https://www.youtube.com/watch?v=OmI5yrCKwGk
В начальных попытках робот танцует нижний брейк)
Японец, зачем?
Комментарий недоступен
Сделайте к видосику как на сотый день роботы захватывают человечество
qwop в реальном мире
Зачем он маску одевает наедине с роботом?
Строить шагающих роботов, это тоже самое как строить самолёты которые бы махали крыльями наподобие птиц.
Комментарий недоступен