ЛАУРОН - LAURON

ЛАУРОН шестиногая ходьба робот, который разрабатывается в Forschungszentrum Informatik Karlsruhe (FZI) в Германия.[1][2] Механика и движения робота биологически вдохновленный, имитируя палочное насекомое Караузий Мороз.Разработка шагающего робота LAURON началась с фундаментальных исследований в области передвижения шестиногих ног 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 Ганновер. Это первое поколение LAURON, в отличие от текущего поколения, контролировалось искусственная нейронная сеть, следовательно, робот Немецкий имя: LAUжROболтун Neuronal gesteuert (английский: Шагающий робот с нейронным управлением). Текущее поколение LARUON V было закончено в 2013 году.

LAURON IVc
Lauron4c 2009 FZI Karlsruhe.jpg
Шестиногий шагающий робот LAURON IVc (2009)
ЛАУРОН V
LAURON V - 2013 FZI Karlsruhe.jpg
Шестиногий шагающий робот LAURON V на полевых учениях в Таранисе (2013)

Обзор

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

На задней панели LAURON была установлена ​​панорамная камера для удаленных операций. Эта камера всегда дает оператору хороший обзор робота и окружающей его среды. Используя очки дополненной реальности, оператор может видеть дополнительную информацию о состоянии, накладываемую на изображения с камеры и отображаемую в очках.

LAURON может собирать информацию об окружающей среде и самостоятельно планировать путь к поставленной цели. Во время ходьбы LAURON может обнаруживать препятствия, а затем либо преодолевать их, либо обходить, если препятствия слишком высоки.

Шагающий робот предназначен для использования в задачах проверки и технического обслуживания в сложных и опасных для человека районах, таких как обнаружение наземных мин, исследование вулканов или поисково-спасательные операции после стихийных бедствий.

Модели

ЛАУРОН I (примерно с 1994 г.)

LAURON I - теперь в крупнейшем немецком музее науки и техники Немецкий музей

LAURON I был закончен в конце 1993 года и затем представлен публике на выставке CeBit 1994. Он был построен из алюминия и армированного волокном пластика общим весом 11 кг. Роботом управляли искусственные нейронные сети. Конструкция и дизайн были вдохновлены насекомыми-палочниками.[1]

LAURON II (примерно с 1995 г.)

Второе поколение LAURON разрабатывалось и производилось в 1995–96 годах. Основными особенностями были измененная механическая конструкция и несколько дополнительных датчиков, таких как датчики силы в ногах и инклинометр. Поскольку новые ножки теперь были изготовлены 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]

LAURON III (примерно 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. На смену искусственным нейронным сетям предыдущих поколений пришла модульная система реактивного управления. Теперь фокус исследования сместился на такие темы, как локализация роботов, навигация и моделирование окружающей среды.[4]

LAURON IV (примерно с 2004 г.)

Четвертое поколение LAURON было закончено в 2004 году.[5] Повышена механическая прочность, например, ремень с круглым кордом, соединяющий шарниры с двигателями, был заменен зубчатыми ремнями. Кроме того, добавлена ​​новая головка с двумя степенями свободы. Центральный корпус теперь был сделан из легкого углеродного волокна. LAURON IV весит 27 кг, включая аккумуляторы, и может развивать максимальную скорость ходьбы до 0,22 м / с. Кроме того, использованные NiMH аккумуляторы могут обеспечивать LAURON энергией до 60 минут. Текущая версия четвертого поколения LAURON - LAURON IVc.[1] В 2011 году LAURON IV получил награду за проект Университета Фаульхабера.[6]

LAURON V (примерно с 2013 г.)

Пятое поколение LAURON было представлено и продемонстрировано на выставке Международная конференция по робототехнике и автоматизации (ICRA) 2013 г. в Карлсруэ, Германия.[7] Гибкость и маневренность LAURON V были улучшены за счет добавления еще одного поворотного сочленения к каждой ноге рядом с основным корпусом. Этот сустав увеличил рабочее пространство каждой ноги и позволяет LAURON ориентироваться на землю. Углы установки шести ножек были оптимизированы, чтобы дополнительно увеличить общее рабочее пространство, улучшить опорный многоугольник, и позволяет LAURON V управлять объектами с помощью передних лап. Благодаря своей кинематической структуре, напоминающей насекомых, и системе управления, основанной на поведении, LAURON способен справляться с труднопроходимой местностью.[8][9]


Рекомендации

  1. ^ а б c Роэннау, Арне; Кершер, Тило; Зигенмейер, Марко; Цёлльнер, Иоганн Мариус; Диллманн, Рюдгер (15 ноября 2009 г.). «Глава 15: Адаптация шестиногого шагающего робота к местным условиям». В Кшиштофе Козловском (ред.). Движение и управление роботом 2009. Springer Berlin Германия. С. 155–164. ISBN  9781848829848. Получено 2009-12-30.
  2. ^ Достижения в мобильной робототехнике - материалы: материалы одиннадцатой международной конференции по альпинистским и шагающим роботам и технологиям поддержки мобильных машин. World Scientific Pub Co., 2008. С. 736–743. ISBN  9789812835765. Получено 2008-08-29.
  3. ^ Berns, K .; Кепплин, В .; Диллманн, Р. (1998). «Обнаружение местности и препятствий для шагающих машин с помощью стереосистемы». В Ю. Какадзу; М. Вада; Т. Сато (ред.). Интеллектуальные автономные системы: IAS-5. IOS Press. С. 70–77. ISBN  90-5199-398-6.
  4. ^ Селайя, Энрик; Альбарраль, Хосе Луис. «Реализация иерархического контроллера ходьбы для робота-гексапода LAURON III» (PDF). Institut de Robòtica i Informàtica Industrial. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  5. ^ Roennau, A .; Кершер, Т .; Диллманн, Р. (2010). «Дизайн и кинематика биологически вдохновленной ноги для шестиногого шагающего тренажера». 2010 3-я Международная конференция IEEE РАН и EMBS по биомедицинской робототехнике и биомехатронике. 2010 3-я Международная конференция IEEE РАН и EMBS по биомедицинской робототехнике и биомехатронике (BioRob), Токио, Япония, 2010. стр. 626–631. Дои:10.1109 / BIOROB.2010.5626328. ISBN  978-1-4244-7708-1. S2CID  16907375.
  6. ^ «Робототехника, вдохновленная природой: победитель конкурса университетского проекта FAULHABER (2011)». Робототехника онлайн. 22 сентября 2011 г.. Получено 3 апреля, 2014.
  7. ^ "Лаурон". Forschungszentrum Informatik Karlsruhe. Получено 4 апреля, 2014.
  8. ^ Роэннау, Арне; Хеппнер, Георг; Пфотцер, Ларс; Диллманн, Рюдигер (июль 2013 г.). LAURON V: Оптимизированная конфигурация ног для создания шагающего робота, вдохновленного биологией. Дои:10.1142/8913. ISBN  978-981-4525-52-7.
  9. ^ Roennau, A .; Heppner, G .; Новицки, М .; Диллманн, Р. (2014). «LAURON V: универсальный шестиногий шагающий робот с повышенной маневренностью». 2014 Международная конференция IEEE / ASME по передовой интеллектуальной мехатронике. Международная конференция IEEE / ASME по передовой интеллектуальной мехатронике (AIM 2014), Безансон, Франция. С. 82–87. Дои:10.1109 / AIM.2014.6878051. ISBN  978-1-4799-5736-1. S2CID  14618009.

внешняя ссылка