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新的令人毛骨悚然的无人机行走和飞行是 Robobocalypse 的噩梦成真

能飞的时候为什么要下楼梯?
动图加州理工学院 / Gizmodo

新研发的双足机器人可以在行走和飞行之间无缝切换,并且 这两种技能的结合真正使这款未来派机器与众不同。

我们给您 LEONARDO,或简称 LEO。 这个名字是LEgs ONboARD Drone的首字母缩写,很好 但还不够 这个机器人描述。 建造 LEO 的加州理工学院工程师 他们不只是在无人机上打了一双机械腿——他们还必须设计机器人 以步行和飞行为目标 开发专用软件以集成其各种组件。

LEO 仍然是一个原型——一种概念验证,看看双足飞行机器人是否可以执行地面机器人或无人机难以或不可能完成的任务。 未来,成熟的版本可能会被委以艰巨或危险的工作,例如检查和修复损坏的基础设施,在难以到达的地方安装新设备,或处理自然灾害和工业事故。 最终,类 LEO 机器人可以将精密设备传送到天体表面,例如火星或土星卫星泰坦。 更危险的是,双足飞行员可用于推进器e 或战争。

LEO 的科幻特质并非偶然。 在一封电子邮件中,团队告诉我他们的灵感来自虚构的类人机器人 天文男孩钢铁侠-例如 喷气服 由 Gravity Industries 的 Richard Browning 建造。 最后,该项目的目的是从动力学和控制的角度研究步行和飞行的交集 该团队在一段视频中解释说,“赋予前所未有的行走能力和解决混合运动带来的问题的能力”。 加州理工学院团队还希望在具有挑战性的地形上建造自适应垂直起降 (VTOL) 起落架。

对未来低地球轨道可能是什么样子的一种非常可怕的——而且明显像蜜蜂一样——的印象。
动图加州理工学院

nAthor很久以前就发现了这个技巧,就像 鸟类和蝙蝠 昆虫和 很多其他人 有机体 可以再次切换第二个缩写 在这两种运动模式之间。 提供明显的进化优势。 另一方面,机器人往往是专门的,只能以这两种方式之一移动。 这样做有利有弊: 地面机器人稳定、坚固且能够承载重物,但它们在困难的地形中挣扎,无法到达高处。 无人机机动性强,能够在各种环境中飞行,但由于飞行功率要求高,不能长时间在空中停留,而且在执行精确操纵任务方面表现不佳。 因此,希望创造一种可以利用两全其美的机器。

为了在地面上保持平衡和在空中敏捷,LEO 必须经过精心设计。 Kyunnam Kim、Son Joo Chung、Elena Sorina Lobo 和 Patrick Spiller 解释说 在一个 电子邮件说这需要强大但轻量级的组件 一种 控制 LEO 的四个螺旋桨和腿关节的算法“以同步方式确保 LEO 行走或飞行时不会失去平衡”。 他们补充说,这两个不同的领域“通常不会在当前的机器人系统中交织在一起,我们必须解决一系列在其他机器人系统中尚未得到充分研究的丰富工程问题。” 研究 这项工作的概要今天发表在 Science Robotics 上。

LEO 重 5.7 磅(2.58 千克),长 2.5 英尺(75 厘米)。 长。 像鸟一样,机器人用它的细长, 多关节腿用于离地推进和起飞协助。 LEO 中倾斜的电动推进器——四个螺旋桨——与这些跳跃相吻合。 LEO 走路时就像穿着高跟鞋,但这些高跟鞋可以让他保持平衡; 但是,如果条件允许,始终可以启动 LEO 螺旋桨以确保更大的稳定性。 电池、传感器和所需的处理能力都装在机器人的杆中,允许完全自主并且没有粗电线。

“我们注意到优化 LEO 的能源消耗并不是这项工作的优先事项,”该团队在其电子邮件中解释道。 “相反,我们专注于广泛的能力。”

在测试中,LEO 在快走之间来回移动 和飞行,她这样做是为了避开困难的障碍并执行需要平衡的具有挑战性的任务——包括滑板和行走 走钢丝。 该团队在电子邮件中写道,LEO 设计实现了“两条腿动态行走,具有复杂的地面交互作用,同时保持多旋翼飞行器的飞行性能”。 该团队声称,LEO 是第一个互锁的双足机器人,尽管有螺旋桨的帮助。

步行和飞行的合力,团队希望能够实现广泛的机器人任务,例如高线路电压检查和高桥监测。 这些机器人可以检查古老的基础设施,在灾难场景中工作,甚至探索遥远的世界。

苏黎世联邦理工学院环境系统科学系研究员 Stefano Menchev 在一篇相关的 Focus 文章中表示,LEO 的能力需要权衡:

螺旋桨在稳定 LEO 运动方面往往更有效,但这种选择会降低它们的飞行效率。 为了减轻必须举起的重量,腿修长而不强壮。 LEO在行走时需要持续的螺旋桨支撑,这使得它比纯粹的地面机器人更耗能……[The] 这些权衡的程度,以及多媒体机器人与纯地面或空中机器人的接近程度,取决于设计选择。 最大限度地减少权衡仍然是一项艰巨的挑战。

Menchev 没有参与这项新研究,他向团队提出了建议,称他们应该继续受到大自然的启发。 他指出飞蛇会压扁身体以改善滑翔。

当然有 改进的空间,但 LEO 是第一个全新的机器人品种。 和 天文男孩 作为一个主要的灵感,这些学者还有很长的路要走。

更多的自主杀手机器人时代可能已经到来.

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