ЛАУРОН

LAURON — это шестиногий шагающий робот , который разрабатывается в FZI Forschungszentrum Informatik в Германии . [1] [2] Механика и движения робота вдохновлены биологией , имитируя палочника Carausius Morosus . Разработка шагающего робота LAURON началась с фундаментальных исследований в области шестиногого передвижения в начале 1990-х годов и привела к созданию первого робота, названного LAURON. В 1994 году этот робот был представлен публике на выставке CeBIT в Ганновере . Это первое поколение LAURON, в отличие от нынешнего поколения, управлялось искусственной нейронной сетью , отсюда и немецкое название робота : LAU f RO boter N euronal gesteuert ( английский : шагающий робот, управляемый нейронами). Текущее поколение LARUON V было завершено в 2013 году.

ЛАУРОН IVc
Шестиногий шагающий робот LAURON IVc (2009)
ЛОРОН V
Шестиногий шагающий робот LAURON V на полевых учениях Таранис (2013 г.)

Обзор

Этот биологически вдохновленный шагающий робот был разработан для изучения и реализации статически стабильной ходьбы по пересеченной местности. Благодаря гибкой системе управления на основе поведения LAURON способен очень хорошо адаптироваться к неизвестным ситуациям. Благодаря прочной механической конструкции, различным моделям ходьбы и большому количеству степеней свободы LAURON может поддерживать стабильное движение даже в экстремальных условиях.

Панорамная камера была установлена ​​на задней части LAURON для задач телеуправления. Эта камера дает оператору хороший обзор робота и его локальной среды в любое время. Используя очки дополненной реальности, оператор может видеть дополнительную информацию о состоянии, наложенную на изображения камеры и отображаемую в очках.

LAURON способен собирать информацию об окружающей среде и самостоятельно планировать путь к заданной цели. При ходьбе LAURON может обнаруживать препятствия, а затем либо переходить через них, либо обходить их, если препятствия слишком высокие

Шагающий робот предназначен для использования при выполнении задач по осмотру и техническому обслуживанию в суровых и опасных для человека условиях, например, при обнаружении мин, исследовании вулканов или поисково-спасательных операциях после стихийных бедствий.

Модели

ЛАУРОН I (приблизительно с 1994 г.)

LAURON I - теперь в крупнейшем немецком музее науки и техники Deutsches Museum

LAURON I был закончен в конце 1993 года и затем представлен публике на CeBit 1994. Он был изготовлен из алюминия и армированного волокном пластика общим весом 11 кг. Робот управлялся искусственными нейронными сетями. Конструкция и дизайн были во многом вдохновлены палочником. [1]

ЛАУРОН II (приблизительно с 1995 г.)

Второе поколение LAURON было разработано и построено в 1995–96 годах. Главными особенностями были измененная механическая конструкция и некоторые дополнительные датчики, такие как датчики силы в ступнях и инклинометр. Поскольку новые ноги теперь были сделаны из алюминия, общий вес LAURON II увеличился до 16 кг. Он имеет максимальную полезную нагрузку 20 кг и максимальную скорость 50 см/с. LAURON II использовался в качестве испытательной платформы для проверки различных стратегий управления и для машинного обучения. [3]

ЛАУРОН III (приблизительно с 1999 г.)

В 1999 году было построено третье поколение LAURON. При общем весе 18 кг робот теперь мог нести полезную нагрузку до 10 кг. Каждая нога имеет три степени свободы, и каждая ступня имеет датчики силы на всех трех осях. Искусственные нейронные сети предыдущих поколений были заменены модульной системой реактивного управления. Теперь фокус исследований сместился на такие темы, как локализация робота , навигация и моделирование окружающей среды. [4]

ЛАУРОН IV (приблизительно с 2004 г.)

Четвертое поколение LAURON было закончено в 2004 году. [5] Механическая прочность была улучшена, например, круглый ремень, соединяющий сочленения с двигателями, был заменен зубчатыми ремнями. Кроме того, была добавлена ​​новая головка с 2 степенями свободы. Центральный корпус теперь был изготовлен из легкого углеродного волокна. LAURON IV весит 27 кг, включая его аккумуляторы, и может достигать максимальной скорости ходьбы до 0,22 м/с. Кроме того, используемые аккумуляторы NiMH могут снабжать LAURON энергией до 60 минут. Текущая версия четвертого поколения LAURON — LAURON IVc. [1] LAURON IV выиграл премию Faulhaber University Project Award в 2011 году. [6]

LAURON V (приблизительно с 2013 г.)

Пятое поколение LAURON было представлено и продемонстрировано на Международной конференции по робототехнике и автоматизации (ICRA) 2013 в Карлсруэ, Германия. [7] Гибкость и маневренность LAURON V были улучшены за счет добавления еще одного вращательного сочленения к каждой ноге рядом с основным корпусом. Это сочленение увеличило рабочее пространство каждой ноги и позволило LAURON ориентировать свои ступни по направлению к земле. Углы крепления шести ног были оптимизированы для дополнительного увеличения общего рабочего пространства, улучшения опорного полигона и возможности LAURON V манипулировать объектами с помощью своих передних ног. Благодаря своей насекомоподобной кинематической структуре и системе управления на основе поведения LAURON способен справляться со сложной, неровной местностью. [8] [9]

Ссылки

  1. ^ abc Роеннау, Арне; Кершер, Тило; Зигенмейер, Марко; Цёлльнер, Иоганн Мариус; Диллманн, Рюгер (15 ноября 2009 г.). «Глава 15: Адаптация шестиногого шагающего робота к местной среде». В Кшиштофе Козловском (ред.). Движение и управление роботами 2009 . Шпрингер Берлин Германия. стр. 155–164. ISBN 9781848829848. Получено 30.12.2009 .
  2. ^ ДОСТИЖЕНИЯ В МОБИЛЬНОЙ РОБОТОТЕХНИКЕ - Труды: Труды одиннадцатой международной конференции по лазающим и шагающим роботам и технологиям поддержки мобильных машин. World Scientific Pub Co. 2008. С. 736–743. ISBN 9789812835765. Получено 29-08-2008 .
  3. ^ Бернс, К.; Кепплин, В.; Диллманн, Р. (1998). «Обнаружение местности и препятствий для шагающих машин с использованием стереокамеры». В Y. Kakazu; M. Wada; T. Sato (ред.). Интеллектуальные автономные системы: IAS-5 . IOS Press. стр. 70–77. ISBN 90-5199-398-6.
  4. ^ Селая, Энрик; Альбаррал, Хосе Луис. «Реализация иерархического контроллера ходьбы для шестиногого робота LAURON III» (PDF) . Институт робототехники и промышленной информатики.
  5. ^ Roennau, A.; Kerscher, T.; Dillmann, R. (2010). «Проектирование и кинематика биологически вдохновленной ноги для шестиногой шагающей машины». 2010 3-я Международная конференция IEEE RAS & EMBS по биомедицинской робототехнике и биомехатронике . 2010 3-я Международная конференция IEEE RAS and EMBS по биомедицинской робототехнике и биомехатронике (BioRob), Токио, Япония, 2010. стр. 626–631. doi :10.1109/BIOROB.2010.5626328. ISBN 978-1-4244-7708-1. S2CID  16907375.
  6. ^ "Nature-Inspired Robotics: FAULHABER University Project Award Winner (2011)". Robotics Online . 22 сентября 2011 г. Получено 3 апреля 2014 г.
  7. ^ "Лаурон". Центр информатики Карлсруэ. Архивировано из оригинала 7 апреля 2014 года . Проверено 4 апреля 2014 г.
  8. ^ Roennau, Arne; Heppner, Georg; Pfotzer, Lars; Dillmann, Ruediger (июль 2013 г.). LAURON V: Оптимизированная конфигурация ног для проектирования био-вдохновленного шагающего робота . doi :10.1142/8913. ISBN 978-981-4525-52-7.
  9. ^ Roennau, A.; Heppner, G.; Nowicki, M.; Dillmann, R. (2014). "LAURON V: универсальный шестиногий шагающий робот с улучшенной маневренностью". IEEE/ASME Международная конференция по передовой интеллектуальной мехатронике 2014 года . IEEE/ASME Международная конференция по передовой интеллектуальной мехатронике (AIM 2014), Безансон, Франция. стр. 82–87. doi :10.1109/AIM.2014.6878051. ISBN 978-1-4799-5736-1. S2CID  14618009.
  • LAURON IVc - ходьба по пересеченной местности
  • LAURON V - поисково-спасательные работы
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=LAURON&oldid=1176913638"