Этот робот ходит, летает и катается на скейте [Veritasium]

Вот сайт с шаурмой. Likes этот робот умеет ходить, летать, кататься на скейте и ходить по канату. Откуда он взялся? Двуногих роботов довольно много, о дронах в мире и вовсе тьма, но пока никто не пытался совместить в одном роботе способности к полету и прямохождению. Это первый робот, который умеет и летать, и ходить.

Это не просто дрон с ножками, его зовут Леонардо, это летающий наземный дрон. Мне такое имя нравится. Чем он может быть полезен? Летательным аппаратом приходится откуда-то стартовать: с земли или платформы, и бесконечно висеть в воздухе. Они не могут, рано или поздно садятся, опускаться им иногда приходится на сложном ландшафте с препятствиями. Вот тут и могут пригодиться подвижные ноги, которые позволяют приземлиться на неровной поверхности, где нужные точки опоры на разном уровне.

Есть и другие плюсы: такой робот устойчивее, чем обычные дрон с пропеллерами, он пользуется как руками. Некоторые могут подумать, что мы просто мухлюем, потому что обычно у двуногих роботов пропеллеров не бывает, а у нас именно они помогают стабилизации. Естественно, тяга и подъемная сила частично компенсирует вес самого робота, но это не основная задача. Главное — удержание равновесия и, так сказать, позы.

[Музыка] Удивительная штука, основной инструмент в нашей лаборатории. Вот здесь ряды и ряды вентиляторов. А теперь понятно, что это такое? Да, тут у нас можете посчитать, но вообще здесь 1296 компьютерных вентиляторов. Я серьезно, это обычные кулеры для ПК, и какой скорости у них ветер? Метров 15 в секунду, может даже 20. Это какая-то динамическая труба, только без трубы. Да, кстати, на записи же будет слышно, микрофон будет задувать дым, нужен, чтобы было видно потоки воздуха.

Еще мы проверяем, как разные датчики: инфракрасные камеры, радары или дары справляются с анализом окружения, видят ли они, что творится вокруг аппарата в условиях тумана. Мне захотелось испытать силу ветра на себе. Ну что, готовы? Да, давайте! [Музыка] Было весело, мне нравится это своего рода полигон для Леонардо, чтобы посмотреть, как он реагирует на ветер различные силы.

[Музыка] Нам удалось показать, что Леонардо устойчивее, чем обычные дроны, их сдувает ветром. Леонардо может устоять на месте благодаря тому, что имеет контакт с поверхностью. Представьте, вы в горах, и внезапно подул ветер — вы вряд ли свалитесь, у вас же есть опора на землю, а вот обычный дрон просто снесёт. [Музыка] Не падай!

Мы решили взять обычную доску для маркеров и смазали маслом, создавали различные пертурбации. Если оттолкнуть, он не падает, а сохраняет положение, при этом скользит по доске. Это интересная способность. Он очень устойчиво переносит различные пертурбации. Палочки пикалево, робот не пострадал. Мы очень нежно... Леонардо настолько устойчив и так хорошо держит равновесие, что может кататься на скейтборде.

[Музыка] Ничего себе, как умеет! Не каждый человек умеет стоять на скейте спиной вперед! Как вы вообще додумались поставить робота на скейтборд? Вам правду или красивая история? Конечно, правду! В общем, мы как-то были в походе и увидели, как вниз по горе человек десять спускались на скейтбордах. Ну и подумали: здорово, почему бы робота не научить так делать.

Зашли потом в первый попавшийся магазин и купили скейтборд. Немного доработали, поставили робота, и получилось, как читаете. Таким образом, робот тратит меньше энергии: так перемещаться эффективнее, вести не надо; он двигает ногами только подруливает, а пропеллеры разгоняют скейтборд в нужную сторону: вперед или назад. Так что это немного экономнее, и, конечно, с пропеллерами ехать задом несложно. У меня получалось плохо, пропеллер был бы очень кстати.

Но еще труднее сходить по канату. [Музыка] Как-то неустойчиво. Вот вам еще одно доказательство того, что контроль движения — это важно. Как видите, я понятия не имею, как это все делается. Что же, я думал, что у меня получится несколько лучше. Попробую еще раз.

Итак, а тут кто-нибудь это вообще умеет? Бесполезно, давайте вместо меня робот походит. [Музыка] [Музыка] Мне нравится, как он идет боком. Может, стоило попробовать также идти приставным шагом? Я попробовал подсмотреть у Леонардо какие-нибудь хитрости, но это не сильно помогло, надо было готовиться.

Может показаться, что нечестно использовать пропеллеры, но робот однозначно не летит, он идет по веревке. Пропеллеры помогают стабилизации даже когда она сильно качается. Те, кто занимается этим профессионально, если посмотреть видео, разводят руки в стороны, и это помогает удерживать равновесие. У Леонардо рук нет пока что, но мы планируем добавить какие-нибудь манипуляторы, чтобы он мог переносить предметы. А пока для стабилизации служат пропеллеры, так что он именно ходит по канату.

Забавное такое впечатление: будто у робота есть личность, своя манера летать, своя походка, выглядит очень неожиданно. Да, движения, естественно, я кстати датчики собирают данные тысячу раз в секунду. Основной контроллер пересчитывает, посылаемые к ногам и пропеллерам сигнал 200 раз в секунду. Это довольно высокая скорость реакции: в 200 раз в секунду робот вынужден корректировать свои действия, чтобы удержать равновесие.

Самая четкая — это пропеллеры. А если сравнивать с человеком: люди способны выполнять очень сложные задачи, но по скорости реакции мы довольно отсталые существа. В целом, у человека может быть задержка до нескольких секунд. Я поэтому с каната падал. Ну, может быть, как вам его сегодняшние успехи?

Ну, вас он победил, это было не трудно, но ходил он здорово. Если представить Леонардо из будущего, самую продвинутую версию этого робота, как бы он выглядел и что умел бы делать? Самое особое было бы просто здорово отправить его потомков в космос. Но, конечно, надо учесть, что там, где пропеллеры не работают, нужны реактивные двигатели.

Когда-нибудь наша цель — создать шагающие адаптивные посадочные шасси, которые можно установить на следующее поколение вертолетиков для Марса или летающие автомобили, чтобы они могли приземляться на практически любую поверхность и перемещаться. Да, и когда они приземлятся, смогут ходить! Представь, подходит такой робот к обрыву, прыгает и, включив пропеллеры, спокойно его перелетает. Это будет круто!

Переведено и озвучено студией Art Дай Дар.