Німецький центр досліджень штучного інтелекту (DFKI) ще на початку березня 2013 року заявив про роботу над спеціальними роботами, які можуть допомогти досліджувати місячні кратери на предмет наявності водяного льоду. Тепер DFKI продемонстрував мавпоподібного робота iStruct.
Дослідники з DFKI вважають, що мавпоподібні роботи мають певні переваги перед колісними або гусеничними роботами. Завдяки опорі на чотири кінцівки такі роботи є стійкішими та можуть без особливих труднощів долати перешкоди й пересуватися скелястою місцевістю. Вони також можуть ставати у вертикальне положення, балансуючи лише на задніх кінцівках, щоб звільнити передні кінцівки для виконання певних завдань.
Перший прототип робота-мавпи iStructВарто зазначити, що аналогічний підхід у робототехніці використовує агентство DARPA. Тут достатньо згадати гуманоїдного робота на прізвисько CHIMP, який є частиною програми DARPA Robotics Challenge (DRC), спрямованої на розроблення антропоморфних машин для виконання різноманітних завдань. Щоправда, завдання робота iStruct дещо інші — передбачалося, що він або його наступники зможуть у майбутньому досліджувати місячну поверхню.
Хребет робота iStruct, який з’єднує тулуб і таз, складається з безлічі шарнірних елементів, завдяки яким забезпечується значна гнучкість.
У переліку характеристик також зазначено:
* 43 основні сенсори сили FSR;
* 6 додаткових сенсорів FSR для запобігання зіткненням із зовнішніми об’єктами;
* шестиосьовий сенсор крутного моменту;
* тривісний акселерометр для визначення орієнтації стоп;
* сенсори наближення для запобігання сильним ударам п’ят об землю;
* два температурні сенсори та цифровий магнітний датчик для визначення напрямку руху.
Габарити робота iStruct становлять 66 × 43 × 75 см, маса — 18 кг.
Кінцівки робота-мавпи iStructНімецькі робототехніки з DFKI (German Research Center for Artificial Intelligence) та Бременського університету планують навчити робота-мавпу iStruct із чотирма кінцівками ставати у вертикальне положення, тобто спиратися на дві кінцівки, звільняючи передні для виконання інших завдань. Гнучкий хребет і чутливі задні кінцівки мають допомогти роботу в майбутньому пересуватися місячними кратерами в пошуках водяного льоду. Зараз творці iStruct вирішили продемонструвати у відео, як робот виконує такий маневр.
Ключовою інноваційною особливістю iStruct є його активний хребет, який забезпечує роботу необхідну гнучкість під час руху. Даніель Кюн, керівник розробки проєкту iStruct, пояснює, що на створення «космічного робота» його надихнула біологічна будова приматів. Кілька років тому на основі цієї ідеї з’явився робот LittleApe — компактніший і легший робот-мавпа, який не мав гнучкої спини та був оснащений простішими кінцівками.
Гнучкий хребет робота-мавпи iStruct«LittleApe був здатний ходити й дертися сходами, але його нерухома спина обмежувала рухливість. Крім того, потребували вдосконалення його прості одноконтактні стопи. Тому згодом і з’явився новий iStruct».
На той момент iStruct уже був здатний вертикально стояти та утримувати рівновагу.
«Насправді до цього моменту було створено лише кілька роботів, які мають рухомий хребет, що дозволяє їм ходити, — каже Кюн. — Ми хочемо зрозуміти, чи справді гнучкий хребет зрештою покращить рухові здібності робота. І що цікаво, певні передумови для цього ми вже виявили. Наприклад, завдяки гнучкій спині та можливості пересуватися у вертикальному положенні нам вдалося збільшити діапазон рухів його передніх кінцівок».
Незадовго до цього інша команда робототехніків з американської компанії Boston Dynamics продемонструвала, що рухливий хребет може допомагати роботам під час пересування. Завдяки рухомим елементам спинної частини чотирилапий робот WildCat розвивав дуже високу швидкість. Однак не всі дослідники були впевнені в перевагах складних роботів із рухомими елементами хребта.
Наприклад, DARPA у межах конкурсу Robotics Challenge поставила завдання створити роботів, здатних виконувати складні операції в умовах, наближених до надзвичайних ситуацій. Серед представлених моделей були робот DRC-HUBO, створений у Південній Кореї, та робот CHIMP, розроблений Університетом Карнегі-Меллона. Обидві моделі могли пересуватися як на двох ногах, так і на чотирьох кінцівках.
Незважаючи на успіхи, робот-мавпа iStruct навряд чи найближчим часом вирушив би досліджувати місячну поверхню.
«Наш робот ще дуже далекий від можливостей, які демонстрував у фільмі “Червона планета” робот AMEE», — жартує Кюн, наголошуючи на тому, що вченим доведеться виконати ще чимало роботи, перш ніж iStruct можна буде відправити в космос.