🇺🇸 Научные изыскания. Роботы и ИИ. Роботы для безрядовых культур. США
Разработка бионического шестиногого робота с адаптивной походкой и клиренсом для улучшенной разведки сельскохозяйственных полей
Это научная работа, проведенная в США в 2024 году. Высокая ловкость, маневренность и грузоподъемность в сочетании с малыми размерами делают шагающих роботов хорошо подходящими для точного земледелия. В проведенном исследовании ученые и Университета штата Северная Каролина задействовали бионического гексаподного робота, разработанного для сельскохозяйственных применений с целью устранения ограничений традиционных колесных и летающих роботов. Робот имеет адаптивную к рельефу походку и регулируемый клиренс для обеспечения устойчивости и надежности на различных рельефах и препятствиях. Оснащенный высокоточным инерциальным измерительным блоком (IMU), робот способен отслеживать свое положение в реальном времени для поддержания равновесия. Для улучшения возможностей обнаружения препятствий и самостоятельной навигации была разработана усовершенствованная версия робота, оснащенная дополнительной усовершенствованной системой датчиков (LiDAR, стереокамеры и датчики расстояния). Робот сохранял хорошую устойчивость при колебаниях угла наклона от −11,5° до 8,6° в любых условиях, он может ходить по склонам с уклоном до 17°. Эти испытания продемонстрировали приспособляемость робота к сложным полевым условиям.
Почему гексапод?
Конфигурация колесных роботов идеально подходит для автономной навигации и сбора урожая в рядах и колоннах сельскохозяйственных угодий, таких как сады, кукурузные поля и поля клубники, где земля относительно ровная, с меньшим количеством препятствий на пути и относительно прямой линией навигации. Однако для полей без рядов и колонн колесные роботы непригодны для использования из-за их плохой адаптации к условиям местности и ограниченной маневренности. Кроме того, колеса робота могут повреждать растения, поскольку нет зазора для проезда колесного робота. Благодаря большему количеству степеней свободы (DOF) и нескольким точкам опоры шагающие роботы могут проходить через сложные среды, что обещает возможность их разнообразного применения. По сравнению с четвероногими платформами, шестиногие роботы обеспечивают более стабильную опору и более высокую ловкость, что делает их более подходящими для сельскохозяйственных применений, где требуются более высокие грузоподъемность и более длительная выносливость.
Роботизированная система, разработанная в этом исследовании, основана на бионических принципах, которые обеспечивают превосходную ловкость, надежную грузоподъемность и способность адаптироваться к сложным сельскохозяйственным ландшафтам. Архитектура робота объединяет сенсорную систему, систему управления и систему движения.
В рамках исследования была успешно разработана гексаподная роботизированная система, которая показала устойчивость передвижения в различных условиях окружающей среды. Система продемонстрировала исключительную производительность как в моделируемых средах, так и в полевых испытаниях. Главным вкладом этой роботизированной системы является то, что она решает проблему, из-за которой традиционные сельскохозяйственные роботы не могут пересекать сельскохозяйственные угодья с посевами, восприимчивыми к повреждениям. Изюминкой предложенного робота является то, что он использует адаптивные к местности алгоритмы походки, которые могут переключать режимы движения в соответствии с различными ландшафтами, что позволяет ему справляться с очень сложными средами. Кроме того, он имеет адаптивный клиренс, что позволяет ему напрямую пересекать препятствия, не огибая их.
Подробнее – в источнике: frontiersin
@RoboMilk
#роботыИИ #земледелие #научные #гексаподы
Разработка бионического шестиногого робота с адаптивной походкой и клиренсом для улучшенной разведки сельскохозяйственных полей
Это научная работа, проведенная в США в 2024 году. Высокая ловкость, маневренность и грузоподъемность в сочетании с малыми размерами делают шагающих роботов хорошо подходящими для точного земледелия. В проведенном исследовании ученые и Университета штата Северная Каролина задействовали бионического гексаподного робота, разработанного для сельскохозяйственных применений с целью устранения ограничений традиционных колесных и летающих роботов. Робот имеет адаптивную к рельефу походку и регулируемый клиренс для обеспечения устойчивости и надежности на различных рельефах и препятствиях. Оснащенный высокоточным инерциальным измерительным блоком (IMU), робот способен отслеживать свое положение в реальном времени для поддержания равновесия. Для улучшения возможностей обнаружения препятствий и самостоятельной навигации была разработана усовершенствованная версия робота, оснащенная дополнительной усовершенствованной системой датчиков (LiDAR, стереокамеры и датчики расстояния). Робот сохранял хорошую устойчивость при колебаниях угла наклона от −11,5° до 8,6° в любых условиях, он может ходить по склонам с уклоном до 17°. Эти испытания продемонстрировали приспособляемость робота к сложным полевым условиям.
Почему гексапод?
Конфигурация колесных роботов идеально подходит для автономной навигации и сбора урожая в рядах и колоннах сельскохозяйственных угодий, таких как сады, кукурузные поля и поля клубники, где земля относительно ровная, с меньшим количеством препятствий на пути и относительно прямой линией навигации. Однако для полей без рядов и колонн колесные роботы непригодны для использования из-за их плохой адаптации к условиям местности и ограниченной маневренности. Кроме того, колеса робота могут повреждать растения, поскольку нет зазора для проезда колесного робота. Благодаря большему количеству степеней свободы (DOF) и нескольким точкам опоры шагающие роботы могут проходить через сложные среды, что обещает возможность их разнообразного применения. По сравнению с четвероногими платформами, шестиногие роботы обеспечивают более стабильную опору и более высокую ловкость, что делает их более подходящими для сельскохозяйственных применений, где требуются более высокие грузоподъемность и более длительная выносливость.
Роботизированная система, разработанная в этом исследовании, основана на бионических принципах, которые обеспечивают превосходную ловкость, надежную грузоподъемность и способность адаптироваться к сложным сельскохозяйственным ландшафтам. Архитектура робота объединяет сенсорную систему, систему управления и систему движения.
В рамках исследования была успешно разработана гексаподная роботизированная система, которая показала устойчивость передвижения в различных условиях окружающей среды. Система продемонстрировала исключительную производительность как в моделируемых средах, так и в полевых испытаниях. Главным вкладом этой роботизированной системы является то, что она решает проблему, из-за которой традиционные сельскохозяйственные роботы не могут пересекать сельскохозяйственные угодья с посевами, восприимчивыми к повреждениям. Изюминкой предложенного робота является то, что он использует адаптивные к местности алгоритмы походки, которые могут переключать режимы движения в соответствии с различными ландшафтами, что позволяет ему справляться с очень сложными средами. Кроме того, он имеет адаптивный клиренс, что позволяет ему напрямую пересекать препятствия, не огибая их.
Подробнее – в источнике: frontiersin
@RoboMilk
#роботыИИ #земледелие #научные #гексаподы
👍3