Een nieuwe door Bioinspired geïnspireerde robot die vliegt, rolt, loopt en meer

De nieuw gecreëerde Realistic Transformers kunnen hun lichaam een ​​nieuwe vorm geven om acht verschillende soorten bewegingen te bereiken en kunnen onafhankelijk de omgeving beoordelen die ze tegenkomen om de meest effectieve combinatie van bewegingen te kiezen om te manoeuvreren.

Gesynchroniseerd met de M4 (voor Multi-Modal Mobility Morphobot), kan de nieuwe robot op vier wielen rollen, zijn wielen in rotors veranderen en vliegen, op twee wielen staan ​​als een stokstaartje om over obstakels te kijken, en “lopen” met zijn wielen als voeten , gebruik twee spinners om hem te helpen op twee wielen over steile hellingen te rollen, te tuimelen en meer.

zegt Morey Strange (PhD ’83), Hans W. Professor, directeur van het California Institute of Technology Centrum voor onafhankelijke systemen en technologieën (CAST), waar de robot is ontwikkeld.

M4 is het geesteskind van Gharib en Alireza Ramzani, universitair hoofddocent elektrische en computertechniek aan de Northeastern University. Het team dat de technische aspecten van M4 ondersteunt, bestaat uit Eric Sihite, een postdoctoraal onderzoeksmedewerker in de ruimte bij Caltech. Reza Nimovi, ontwerpingenieur bij CAST; en Arash Kalantari van het Jet Propulsion Laboratory, dat wordt beheerd door het California Institute of Technology voor NASA. Er is een paper gepubliceerd waarin de nieuwe robot wordt aangekondigd Natuurcommunicatie Op 27 juni.

zegt Ramzani, auteur van Natuurcommunicatie papier.

De bewegingsflexibiliteit van de robot, gecombineerd met kunstmatige intelligentie, stelt hem in staat om de bewegingsvorm te kiezen die het meest effectief is op basis van het terrein ervoor. Stel je voor dat de M4 een onbekende omgeving verkent: hij zou op vier wielen kunnen gaan rollen, wat de meest energiezuinige modus is. Bij het bereiken van een obstakel, zoals een rotsblok, kan het op twee wielen worden gemonteerd om eroverheen te kijken en een beter beeld te krijgen van het land ervoor. Als hij vervolgens een dal of een ander kenmerk ziet waar de robot op wielen niet doorheen kan, kan hij zijn wielen omvormen tot rotondes, over de vallei naar de andere kant vliegen en verder rollen.

zegt Gharib, co-auteur van het boek Natuurcommunicatie papier.

Een van de belangrijkste voordelen van de M4 is de mogelijkheid om de hulpstukken voor wielen, poten of waaiers te hergebruiken. Wanneer de M4 op twee wielen moet staan, klappen twee van de vier wielen omhoog en draaien de interne propellers naar boven, waardoor de robot in balans blijft. Wanneer de M4 moet vliegen, klappen alle vier de wielen in en tillen de stuwraketten de robot van de grond.

Dankzij de schakels op de wielassemblages kan de M4 een loopbeweging uitvoeren. In de huidige iteratie van de M4 is de loopbeweging meestal een proof of concept. Met de voorziene ontwikkelingen zouden toekomstige M4-generaties echter in staat kunnen zijn om effectief over het gebroken terrein te lopen dat een robot op wielen zou tegenkomen.

De M4-robot verandert van rijmodus in loopmodus.

Krediet: California Institute of Technology

Het ontwerp van de M4 werd sterk beïnvloed door de natuur: Gharib en collega’s lieten zich inspireren door hoe chukars (een soort patrijs) flapperende vleugels gebruiken om ze een hefboomwerking te geven wanneer ze bijvoorbeeld steile hellingen op rennen, en hoe zeeleeuwen hun flippers gebruiken voor verschillende soorten vervoer op zee en op het land. Hoewel biologen eerder dergelijke voorbeelden van herbestemming van het dierenrijk hebben aangehaald, worden de concepten die ze illustreren nu onderzocht op het gebied van engineering.

De M4 is uitgerust met autonome mogelijkheden en kan zelf beslissingen nemen over de beste manier om door een complexe omgeving te navigeren. De robot is ook buiten getest en heeft het terrein van de campus van het California Institute of Technology bezocht.

de Natuurcommunicatie Paper getiteld “Multi-Modal Mobility Morphobot (M4), een platform voor doelgerichte remapping-screening voor verbeterde mobiliteit Morphobot.” Dit onderzoek werd gefinancierd door JPL en de National Science Foundation.