Даже новичок может спроектировать и построить индивидуального шагающего робота с использованием 3D принтер и общедоступных сервомоторов с помощью нового инструмента проектирования, разработанного Disney Research и Университетом Карнеги-Меллона.
Пользователь может указать форму, размер и число ног для роботизированного существа, используя интуитивно понятные инструменты редактирования для интерактивного исследования проектных альтернативы. Система также гарантирует, что в результате конструкция может перемещаться по желанию и не падать; она даже позволяет пользователю изменять походку робота по желанию.
Прогресс в технологии быстрого изготовления упрощает создание настраиваемых роботов, но проектирование функционирующего робота по-прежнему остается сложной задачей, которая требует опытного инженера. Новая система дизайна может восполнить этот пробел и предоставить большой интерес к любителям технологии и сообществу производителей в целом.
Цель исследователей состоит в том, чтобы сделать дизайн роботов доступным и интуитивно понятным, насколько это возможно. Инструмент позволяет пользователю создавать структуру и движение робота, в то же время принимая немедленную обратную связь от его ожидаемого реального поведения.
Интерфейс имеет два вида: один позволяет редактировать структуру и движение робота, а второй отображает, как эти изменения повлияют на поведение робота. Пользователь может загрузить начальное, скелетное описание робота и система создает первоначальную геометрию и помещает двигатель на каждой совместной позиции. Затем пользователь может редактировать структуру робота, добавляя или удаляя двигатели, или регулируя их положение и ориентацию.
Система берет на себя большую часть не-интуитивной и утомительной задачи планирования движения робота. Пользователь, тем не менее способен регулировать ударный образец робота и стилистические элементы его движения.
Исследователи разработали эффективный метод оптимизации, который использует приближенную модель динамики для генерации стабильного движения для роботов с различным количеством ног. В отличие от обычных методов, которые могут потребовать несколько минут времени вычислений для получения движения, процесс занимает всего несколько секунд, увеличивая интерактивный характер инструмента.
После того, как процесс проектирования будет завершен, система автоматически генерирует 3D геометрию для всех частей тела, в том числе разъемы для двигателей, которые могут быть отправлены в 3D принтер для изготовления.
Исследователи спроектирован и построили два четвероногих робота, используя дизайн системы, и обнаружили, что в целом движения прототипов согласуются с предсказанным поведением их моделирования. Им потребовались минуты для разработки этих роботов, часы, чтобы собрать их, и один день, чтобы производить детали на 3D-принтерах. Это еще раз подчеркивает важность разработанной системы, которая производит окончательный дизайн без необходимости создания нескольких физических итераций.
|