Humanoidni roboti su jedan od najtoplijih istraživačkih pravaca u poslednje vreme. Vožnja vozila može znatno poboljšati mobilnost humanoidnih robota, omogućavajući im da brže stignu do mesta katastrofe.
Istraživački tim je predložio strategiju vožnje vođenu trenjem inspirisanu ljudskim tehnikama vožnje i analizirao različite strategije upravljanja koje obično koriste ljudski vozači. Na osnovu ove strategije, sproveli su scenario izbegavanja prepreka, postižući maksimalnu brzinu rotacije volana od 3,14 rad/s.
Tim je objavio svoje nalaze u časopisu Kiborg i bionički sistemi 20. novembra 2023.
Humanoidni roboti potencijalno se mogu koristiti za obavljanje zadataka u opasnim situacijama, jer poseduju sposobnost da upravljaju mašinama dizajniranim za ljudsku upotrebu bez potrebe za modifikacijom zbog njihove strukture nalik čoveku. Zbog ograničenja sistema napajanja i male poligonalne površine podrške (područje stopala), humanoidni roboti imaju poteškoća da se brzo kreću.
Poslednjih godina, istraživači su radili na kombinovanju humanoidnih robota i vozila. Ovo istraživanje omogućava humanoidnim robotima da stignu brže i nose više alata. Međutim, uska kabina i zahtevi za brzi rad otežavaju vožnju humanoidnim robotima.
Da bi istražio bolje strategije vožnje za robote, istraživački tim je analizirao podatke iz procesa ljudske vožnje i kvantitativno uporedio tri uobičajene strategije vožnje: „ruka nad rukom“, „ruka pod ruku“ i „jednom rukom“.
Kvantitativnim upoređivanjem ovih strategija u smislu opsega pokreta zglobova, područja pokreta ramena i brzine kontrole, istraživači su identifikovali najefikasniju i najefikasniju tehniku za humanoidne robote. „Kvantitativna bionička analiza može dati istraživačima konkretnije smernice“, rekao nam je odgovarajući autor. Razvili su kontrolnu strategiju vođenu trenjem koja imitira radnje ljudskih vozača, omogućavajući robotima da se kreću kroz skučeni prostor i sa lakoćom rukuju scenarijima izbegavanja prepreka.
Istraživači su napravili sveobuhvatan model radne sile volana kako bi osigurali preciznu kontrolu i sprečili prekomernu silu na volanu. Ovaj model precizno bilježi odnos između otpora rotacije i stanja volana, omogućavajući robotima da ispolje potrebnu silu bez oštećenja mehanizma. Tim je takođe osmislio kvadratni kontrolni okvir zasnovan na programiranju koji koristi ovaj model za postizanje tačnog praćenja položaja robota i ciljnog izlaznog momenta.
„Ovaj univerzalni kontroler može dobro da ograniči kontaktnu silu unutar performansi sistema, obezbeđujući da robot može da upravlja vozilom, istovremeno osiguravajući sopstvenu bezbednost“, rekao je vođa tima.
Ova studija otvara nove mogućnosti u oblasti vožnje humanoidnih robota, pružajući nove strategije za postizanje većih brzina i manevrisanja. U budućnosti, istraživači će nastaviti da usavršavaju strategiju kontrole i istražuju druge oblasti primene kako bi dalje unapredili razvoj humanoidnih robota.
