Колесного робота научили взбираться по отвесным стенам с помощью рулетки. Он лазает со скоростью 0,24 метра в секунду и поднимает до 3,4 килограмм груза

Инженеры из Калифорнийского университета разработали двухколесного робота-альпиниста EEWOC, который может лазать по вертикальным металлическим поверхностям. Для этого он использует гибкую выдвижную конечность, сделанную из ленты обычной металлической измерительной рулетки с электромагнитом на конце. Робот способен взбираться по стене со скоростью до 0,24 метра в секунду и может нести полезную нагрузку до 3,4 килограмм, сообщает New Atlas.

Существует множество высотных сооружений, таких, например, как вышки, мосты и различное оборудование на заводах, которые выполнены из металла и требуют регулярного осмотра и обслуживания. Зачастую подобные работы необходимо проводить на труднодоступных высоко расположенных участках конструкций, что сопряжено с опасностью для персонала. Поэтому для снижения рисков в таких ситуациях могут пригодиться дистанционно управляемые роботы. Но для этого они должны уметь передвигаться по вертикальным поверхностям и даже по потолку.

На сегодняшний день уже существует несколько прототипов подобных роботов. Например, американская компания HEBI Robotics некоторое время назад представила робота на гусеничном ходу, который способен ездить по металлическим конструкциям, находясь в вертикальном или перевернутом положении. А корейские инженеры создали четвероного робота MARVEL с магнитными ступнями, который способен ходить по стенам и потолку. Однако эти решения обладают ограничениями: колесные и гусеничные устройства плохо преодолевают даже небольшие препятствия на пути, а шагающие роботы технически сложны и медлительны.

Инженеры из Лаборатории робототехники и механики (RoMeLa) Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе представили небольшого колесного робота, который способен подниматься по вертикальным металлическим поверхностям и при этом может преодолевать препятствия. Для этого он использует гибкую выдвижную конечность с магнитным захватом на конце. Робот получил EEWOC, что расшифровывается как Extended-reach Enhanced Wheeled Orb for Climbing, «Усовершенствованная сфера на колесах с увеличенным радиусом действия для лазания». Это двухколесный самобалансирующийся робот с массой 2,1 килограмм и диаметром колес 260 миллиметров.

Основная особенность робота — выдвигающаяся на 1,2 метра конечность, состоящая из расположенной внутри корпуса моторизованной катушки с намотанной на нее лентой обычной металлической измерительной рулетки. Она выходит из робота, образует в верхней точке петлю в форме перевернутой буквы U, а затем спускается обратно и крепится на корпусе. На изгибе находится захват с электромагнитом с регулируемым углом наклона. Внутри него есть роликовый механизм, через который проходит лента рулетки. Он может блокировать движение ленты, что приводит к изгибу конечности робота. При этом наконечник с электромагнитом отклоняется в сторону, что позволяет ему достигать труднодоступных мест.

По земле EEWOC передвигается как обычный самобалансирующийся двухколесный робот. А для подъема вверх вытягивает ленту, и прикрепляется к металлической поверхности с помощью электромагнита на конце захвата. Затем робот подтягивается, наматывая рулетку обратно на катушку и закрепляется на поверхности с помощью второго электромагнита, расположенного на корпусе. После чего электромагнит на наконечнике деактивируется, а рулетка снова разматывается, чтобы вытянуть конечность для следующего этапа подъема.

Предыдущая версия робота без колес. Видео демонстрирует работу механизма конечности

В своем нынешнем виде EEWOC способен подниматься со скоростью 0,24 метра в секунду, что эквивалентно 0,9 длине тела робота в секунду. При этом робот может нести груз массой до 3,4 килограмм. Это дает соотношение массы полезной нагрузки к собственной массе равное 1,6.

В будущем разработчики планируют создать более продвинутую модель EEWOC с большим числом конечностей. С их помощью робот сможет передвигаться, например, по потолку, прикрепляясь сразу к нескольким точкам.

А вот для подъема для немагнитной поверхности нужно другое решение — например, могут пригодиться когти. Так, австралийские инженеры вдохновились движениями ящериц и разработали имитирующего их четвероногого робота с когтями на лапах, который может передвигаться по стенам.

Источник