بحوث "ديزني" تُصمم أول روبوت يمكنه التنقل بساق واحدة

صممت بحوث "ديزني"، أول روبوت يمكنه التنقل والقفز بساق واحدة، والذي يعمل كليًا ببطاريات الليثيوم. وأنشأ الفريق حواسيب صغيرة خفيفة الوزن تسمح للروبوت الذي يصل طول قامته إلى 1 قدم، للحفاظ على توازنه لنحو سبع ثوان، أو للقفز 19 مرة.

واستلهمت بحوث "ديزني" من قافز ريبرت مارك، ثلاثي الأبعاد من مطلع الثمانينات، والذي بني لإظهار أن الحركة الديناميكية المتوازنة بنشاط يمكنها أن تتحقق بخوارزمية تحكم بسيطة. ومن خلال التركيز على بناء روبوت خفيف وفعال، طور جوهيانغ كيم، العالم المشارك في أبحاث معهد أبحاث "ديزني" وزملائه، كاتسو يامان وزاكاري باتس، روبوتًاا وزنه أقل قليلًا من خمسة باوندات وطوله قدم واحدة.

وأوضح يامان أن معظم الروبوتات التي تقفز على ساق واحدة يتم تزويدها بأجهزة هيدروليكية، ولكن هذا الأسلوب يتطلب أن تكون المحركات خارج الجسم وغير نشطة بما يكفي لتشكل قضايا خارج رقابة المختبر. ويجعل الزنبرك الساق متسقة بشكل سلبي وقوية بما فيه الكفاية لدعم وزن الروبوت، في حين أن لفائف الصوت توجه النشاط لإنتاج حركة التنقل.

وتتحد كل تلك التكنولوجيا معًا، لتشكيل ما يسمى بالآلية الخطية لمحرك المتوازية (LEAP). ويستخدم محرك لفائف صوت، نفس التقنية الموجودة في مكبرات الصوت القياسية، وإرفاقها باثنين من زنبرك الضغط. وتتحكم خوارزمية تنقل ريبرت المعدلة للحفاظ على توازن الساق. ويتم توصيل الساق إلى الجذع الذي يضم بطاريات الليثيوم في الروبوت، وأجهزة استشعار داخلية وحواسيب صغيرة.

واخترع الفريق الساق لضبطها في كل قفزة، ويمكن أن تتحرك في كل الاتجاهات، وذلك باستخدام اثنين من أجهزة المحركات القياسية، وهذا يسمح للجذع العلوي للبقاء مستويًا وهو يتحرك. والجذع أثقل حوالي مرتين من الساق، في حين أن معظم الروبوتات القافزة لديها جذوع أثقل بكثير فيما يتعلق بالساق، مما يساعد على تحقيق التوازن الديناميكي. ويستطيع الروبوت الحفاظ على توازنه حاليًا لنحو سبع ثوانِ، أو 19 قفزة، ولكن الباحثون يتطلعون إلى زيادة القدرة الحاسوبية على متن الروبوت ليظل منتصبًا لفترة أطول.