Leonardo رباتی که ترکیبی از پهپاد و ربات‌های دو پا است

به تازگی، محققان انستیتوی تکنولوژی کالیفرنیا (Caltech)، ربات جالبی ساخته‌اند که ترکیبی از پهپاد و ربات‌های دو پا است و توانایی راه رفتن و پرواز کردن را دارد.

این ربات که Leonardo نام دارد، با استفاده از چهار پروانه که به صورت زاویه‌دار در قسمت بالای آن نصب شده و همچنین دو پای سبک، مسیر‌های مختلف و صعب‌العبور را طی می‌کند. ربات لئوناردو یک ربات دو پای توانمند است که می تواند به راحتی اسکیت سواری کرده یا اسلک لاین کند. در این مقاله قصد داریم به معرفی این ربات بپردازیم، برای آشنایی با ربات جدید Leonardo، این مقاله را تا انتها مطالعه نمایید.

معرفی ربات جدید Leonardo

ربات Leonardo از یک نوع جدید حرکت، چیزی بین راه رفتن و پرواز استفاده می کند. در واقع می توان بیان داشت محققان در Caltech یک ربات دوپا به بازار عرضه داشته اند که پیاده روی کردن را با پرواز نمودن ادغام می کند و نوع جدیدی از حرکت را ایجاد می کند.

ربات دوپا لئوناردو نوعی از حرکت های فیزیکی را ارائه می دهد که به طور عجیبی سریع است و انجام فعالیت های پیچیده را آسان می کند.

بخشی از تکنولوژی ربات هایی که پیاده روی می کنند و بخشی از فناوری پهپادها در ربات دوپا Leonardo که مخفف LEgs ONboARD drOne می باشد، استفاده شده است. لذا ربات فوق می تواند به راحتی در خطوط سست، ناهوار و ناپایدار حرکت کند، پرواز کرده و حتی اسکیت سوار شود.

LEO که توسط تیمی در مرکز Caltech (CAST) توسعه یافته است، اولین ربات ساخته شده ای است که از پاهای چند مفصلی الهام گرفته از ملخ استفاده می کند تا به کنترل خوبی بر تعادل خود دست یابد. مقاله ای در مورد ربات جدید LEO در 6 اکتبر سال 2021 به صورت آنلاین در فضای مجازی منتشر شد که جزئیات بیشتری از آن را بیان می دارد.

بررسی ربات لئوناردو به صورت دقیق

سون-جو چونگ، نویسنده این مقاله با پروفسور برن، هوانورد و کنترل کننده سیستم های پویا در خصوص این ربات به صورت مفصل صحبت می کند.

پروفسور برن بیان می دارد : “ما به طبیعت توجه نموده ایم. به نحوه بال زدن پرندگان و حرکت نمودن آنها بر روی یک خط متمرکز شده ایم. یک حرکت پیچیده و البته بسیار جذاب در زمان حرکت پرندگان بین مواقعی که راه می روند و پرواز می کنند، اتفاق می افتد. ما این مورد را پیدا کرده و از آن استفاده نموده ایم.”

چونگ می افزاید: “این که چگونه یک انسان جت را هنگام فرود نشستن یا برخاستن از زمین کنترل می کند دقیقا هم راستا با نحوه استفاده LEO از رانشگرهای توزیع شده هوشمند و مفاصل ساق پا است.”

ربات های دوپا می توانند با کمک همان نوع حرکات انسان های عادی در زمان پریدن با سرعت راه رفتن و … با موقعیت های پیچیده دنیای واقعی روبرو شوند. اما در مواقعی که زمین زیر پای آنها ناهموار باشد، کنترل دشوار می شود.

ربات های پرنده به آسانی بدون نیاز به زمین، در مناطق ناهموار حرکت می کنند اما با محدودیت هایی روبرو هستند که آنها را ناکارآمد می کند. به طور مثال مصرف انرژی بالا در زمان پرواز و ظرفیت تحمل وزن محدود، قابلیت آنها را می کاهد.

البته ربات هایی نیز با قابلیت های چند حالته وجود دارند که قادر به انجام حرکت های بیشتر نسبت به ربات های قدیمی هستند. به طور خاص، ربات لئوناردو قصد دارد فاصله بین دو حوزه متفاوت از حرکت هوایی و زمینی بر روی دو پا را که پل کیونام کیم، محقق فوق دکتری در Caltech و نویسنده مقاله Science Robotics می گوید: “معمولاً در سیستم های رباتیک موجود وجود ندارد.”، از بین ببرد.

با استفاده از یک حرکت ترکیبی که بین راه رفتن و پرواز قرار دارد، محققان بهترین نوع حرکت را برای این ربات به دست می آورند. پاهای سبک و منعطف ربات لئوناردو با حمایت بیشتر از وزن آن، فشار ایجاد شده را از رانش زمین تفکیک می کند.

بر اساس انواع موانعی که باید از آن عبور کند، LEO می تواند از گزینه قدم زدن یا پرواز استفاده نموده یا این دو را در صورت نیاز با یکدیگر استفاده کند. علاوه بر این، LEO قادر به انجام حرکت های غیرعادی است که حتی در انسان ها نیز انجام آن نیاز به تعادل دارد.

ربات Leonardo دارای ارتفاعی در حدودی 2.5 فوت است و دارای دو پا است که از سه مفصل فعال تشکیل شده است. این مجموعه به همراه چهار پیشرانه پروانه ای که در بازو های ربات به صورت زاویه دار قرار گرفته اند، کارایی ربات را افزایش می دهند. هنگامی که فرد شروع به حرکت می کند، وضعیت فعلی و جهت پاهای خود را انتخاب می کند تا باعث شود مرکز جرم بدن او به جلو حرکت کند و تعادل بدن از بین نرود. LEO نیز به همین شکل فعالیت می کند.

سنسورهای آن در زمان حرکت اطمینان می یابند که ربات هنگام راه رفتن به صورت عمود بر زمین است و محرک های پا به خوبی وضعیت پا را تنظیم می کنند تا مرکز جرم، ربات به جلو حرکت دهد.

لوپو، یکی از مهندسان LEO بیان می دارد: “در حال حاضر، ربات لئوناردو از سنسور ها برای تعادل در هنگام راه رفتن استفاده می کند، این بدان معناست که از انرژی به درستی استفاده نمی کند. ما در حال یافتن راهی برای بهبود فعالیت ساق پا هستیم تا LEO راه برود و با حداقل نیاز به سنسور ها تعادل برقرار کند.”

در دنیای واقعی، فناوری طراحی شده برای LEO می تواند توسعه سیستم های دنده ای برای پهپادها و سایر انواع وسایل نقلیه پرنده را تقویت کند. از همین رو تیم ربات Leonardo تصور می کند که مولتی روتورهای مریخ در آینده می توانند مجهز به تجهیزات LEO باشند تا تعادل بدنی این ربات های هوایی هنگام فرود بر روی زمین های شیب دار یا ناهموار حفظ شود و در نتیجه خطر شکست در شرایط سخت و چالشی فرود کمتر شود.

همچنین بخوانید: Mars Electric Reusable Flyer پهپادی که به مریخ سفر می کند

منبع: LEONARDO, the Bipedal Robot, Can Ride a Skateboard and Walk a Slackline