Итальянский технологический институт (IIT) объявил о революционном достижении в области гуманоидной робототехники, представляя первый Flight Ironcub3 — первый в мире гуманоидный реактивный робот, предназначенный для работы в реальных условиях.
Исследования были проведены робототехникой из IIT в Генуе в сотрудничестве с командой Алекса Занотти из лаборатории аэродинамики Технологического университета Даер Милан, где были проведены обширные тесты туннеля — и группировку Джанлуки Иачкарино из Стэнфордского университета, в котором использовались алгоритмы глубокого обучения для моделирования аэродинамических войск.
Презентация полета робота является последним достижением лаборатории искусственного и механического интеллекта (AMI) в ИИТ в Генуе, возглавляемой Даниэле Пуччи.
Целью исследовательской группы является перемещение границ гуманоидной робототехники со многими режимами движения — комбинируя почву и мобильность воздуха — для создания машин, способных работать в беспорядочной и экстремальной среде.
Ironcub3 — это разработка предыдущих прототипов и основана на последнем поколении гуманоидного ICUB3, созданного для дистанционного управления. Робот оснащен четырьмя реактивными двигателями — два на плечах и два на реактивном рюкзаке. Это требовало модификации структуры ICUBA, включая новый титановый позвоночник и использование устойчивых к высоким температурам покрытий.
В общей сложности робот весит около 70 кг, а турбины генерируют в общей сложности 1000 N. Эта конфигурация обеспечивает стабильный полет и бункер даже при наличии ветра или непредсказуемых условий. Температура выхлопного газа может достигать 800 ° С.
Это исследование радикально отличается от традиционной гуманоидной робототехники и заставило нас совершить огромный технологический прыжок. В этом случае термодинамика играет ключевую роль — выпускные газы достигают 700 ° C и движутся почти со скоростью звука. Аэродинамика должна оцениваться в режиме реального времени, а системы управления должны одновременно управлять более медленными совместными приводами и мгновенными турбинами. Тестирование этих роботов увлекательно, но также и опасно — нет места для импровизации — Он подчеркнул Даниэле Пуччи
Команда AMI сосредоточилась на динамическом балансе платформы, который в случае гуманоида с нерегулярной формой и переменным центром тяжести является особой проблемой. В отличие от беспилотников, IronCub3 имеет удлиненную фигуру и подвижные конечности, которые резко влияют на аэродинамику.
Вот почему команда разработала расширенные модели баланса полета, принимая во внимание динамику робота с множеством -членом и взаимодействия между движением двигателя и движениями конечностей. Исследователи IIT провели многочисленные тесты в аэродинамическом туннеле, моделирование CFD и создали модели, основанные на искусственном интеллекте, которые в реальном времени оценивают аэродинамические силы.
Наши модели используют нейронные сети, обученные моделированию и экспериментальным данным, которые интегрированы с архитектурой управления роботом, обеспечивая стабильность полета — сказал Антонелло Паолино, аспирант и университет неаполитанцев, который провел семестр в Стэнфордском университете.
Благодаря этому Ironcub3 может перемещаться в условиях турбулентности быстрого воздуха, экстремальных температур и сложной динамики тела.
Усовершенствованное аэродинамическое моделирование позволяет вам поддерживать осанку и стабильность даже при частичных маневрах, такими как запуск последовательного двигателя или изменения геометрии тела. Это прорыв в направлении классических беспилотников, контроль которых часто игнорирует влияние аэродинамики и термодинамики самой машины.
Окончательный проект Ironcub3-это эффект совместного проектирования (совместный дизайн), который учитывает искусственный интеллект и сложную физику при разработке летающих роботов. Этот подход позволил одновременной оптимизации стратегии формы и управления с учетом аэродинамических, термических и динамических взаимодействий.
Усовершенствованные методы тепловой конструкции также использовались для эффективного удаления тепла с двигателей, защищая структуру робота от повреждений. В строительстве были введены новые точные цилиндры, датчики управления последовательностями и передовые алгоритмы старта и посадки.
Первые летные испытания были проведены в специальной лаборатории IIT, где робот поднялся на высоту около 50 см. Дальнейшие фазы тестирования будут проходить в аэропорту в Генуе, в назначенной экспериментальной зоне, приготовленной в соответствии с правилами безопасности.
Применение летающих гуманоидов, таких как IronCub3, включают в себя будущие сценарии: спасательные операции в зонах бедствий, проверки в опасных и едва доступных местах, а также разведывательные миссии, где требуются ловкость манипулирования и мобильность воздушного воздуха.
Источник: IIT
