ЛАУРОН

LAURON — шестиногий шагающий робот , который разрабатывается в FZI Forschungszentrum Informatik в Германии . ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Механика и движения робота основаны на биологии и имитируют 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 под названием LAURON. В 1994 году этот робот был представлен публике на выставке CeBIT в Ганновере . Это первое поколение LAURON, в отличие от текущего поколения, управлялось искусственной нейронной сетью название робота , отсюда и немецкое : LAU f RO boter N euronal gesteuert ( англ . Walking Robot, Neural Controlled). Текущее поколение LARUON V было завершено в 2013 году.

Обзор

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

На задней части LAURON была установлена панорамная камера для задач телеоперации. Эта камера всегда дает оператору хороший обзор робота и окружающей среды. Используя очки дополненной реальности, оператор может видеть дополнительную информацию о состоянии, наложенную на изображения с камеры и отображаемую в очках.

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

Шагающий робот предназначен для использования в задачах по проверке и техническому обслуживанию в суровых и опасных для человека зонах, таких как обнаружение мин, исследование вулканов или поисково-спасательные операции после стихийных бедствий.

Модели

ЛАУРОН I (приблизительно с 1994 г.)

LAURON I был закончен в конце 1993 года и затем представлен публике на выставке CeBit 1994 года. Он был изготовлен из алюминия и армированного волокном пластика, общий вес составил 11 кг. Роботом управляли искусственные нейронные сети. Конструкция и дизайн были вдохновлены палочниками. ^{[ 1 ]}

ЛАУРОН II (приблизительно с 1995 г.)

Второе поколение LAURON разрабатывалось и производилось в 1995–96 годах. Основными особенностями были измененная механическая конструкция и некоторые дополнительные датчики, такие 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 машинного обучения. ^{[ 3 ]}

ЛАУРОН III (с ок. 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, а каждая ступня имеет датчики силы по всем трем осям. На смену искусственным нейронным сетям предыдущих поколений пришла модульная реактивная система управления. Теперь фокус исследований сместился на такие темы, как локализация роботов , навигация и моделирование окружающей среды. ^{[ 4 ]}

ЛАУРОН IV (примерно с 2004 г.)

Четвертое поколение LAURON было выпущено в 2004 году. ^{[ 5 ]} Была улучшена механическая прочность: например, ремень с круглым кордом, соединяющий шарниры 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 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 ]} LAURON IV получил награду за проект Университета Фаульхабера в 2011 году. ^{[ 6 ]}

ЛАУРОН V (примерно 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 шарнира к каждой ноге рядом с основным корпусом. Это соединение увеличило рабочее пространство каждой ноги и позволило LAURON ориентировать ступни по направлению к земле. Углы установки шести ножек были оптимизированы, чтобы дополнительно увеличить общее рабочее пространство, улучшить опорный многоугольник и дать возможность LAURON V манипулировать объектами с помощью передних ножек. Благодаря кинематической структуре, напоминающей насекомое, и системе управления, основанной на поведении, LAURON способен справляться со сложной и пересеченной местностью. ^{[ 8 ]}^{[ 9 ]}

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с Роэннау, 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 . Проверено 30 декабря 2009 г.
^ ДОСТИЖЕНИЯ В МОБИЛЬНОЙ РОБОТОТЕХНИКЕ - Труды: Материалы одиннадцатой Международной конференции по альпинистским и шагающим роботам и технологиям поддержки мобильных машин . World Scientific Pub Co. 2008. стр. 736–743. ISBN 9789812835765 . Проверено 29 августа 2008 г.
^ Бернс, К.; Кепплин, В.; Диллманн, Р. (1998). «Обнаружение местности и препятствий для шагающих машин с использованием системы стереокамеры». У Ю. Каказу; М. Вада; Т. Сато (ред.). Интеллектуальные автономные системы: ИАС-5 . ИОС Пресс. стр. 70–77. ISBN 90-5199-398-6 .
^ Джелая, Энрик; Альбаррал, Хосе Луис. «Реализация иерархического контроллера ходьбы для шестиногого робота LAURON III» (PDF) . Институт робототехники и промышленных вычислений.
^ Роеннау, А.; Кершер, Т.; Диллманн, Р. (2010). «Дизайн и кинематика биологической ноги шестиногой шагающей машины». 2010 3-я Международная конференция IEEE RAS & EMBS по биомедицинской робототехнике и биомехатронике . 2010 г. 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 .
^ «Робототехника, вдохновленная природой: лауреат премии Университетского проекта FAULHABER (2011)» . Робототехника онлайн . 22 сентября 2011 года . Проверено 3 апреля 2014 г.
^ «Лаурон» . Центр компьютерных исследований Карлсруэ. Архивировано из оригинала 7 апреля 2014 года . Проверено 4 апреля 2014 г.
^ Роэннау, Арне; Хеппнер, Георг; Пфотцер, Ларс; Диллманн, Рюдигер (июль 2013 г.). LAURON V: Оптимизированная конфигурация ног для создания био-шагающего робота . дои : 10.1142/8913 . ISBN 978-981-4525-52-7 .
^ Роеннау, А.; Хеппнер, Г.; Новицкий, М.; Диллманн, Р. (2014). «ЛАУРОН V: универсальный шестиногий шагающий робот с повышенной маневренностью». Международная конференция IEEE/ASME по передовой интеллектуальной мехатронике , 2014 г. Международная конференция IEEE/ASME по передовой интеллектуальной мехатронике (AIM 2014), Безансон, Франция. стр. 82–87. дои : 10.1109/AIM.2014.6878051 . ISBN 978-1-4799-5736-1 . S2CID 14618009 .

Внешние ссылки

[LR1-1] Jump up to: ^а ^б ^с Роэннау, 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 . Проверено 30 декабря 2009 г.

[LR2-2] ДОСТИЖЕНИЯ В МОБИЛЬНОЙ РОБОТОТЕХНИКЕ - Труды: Материалы одиннадцатой Международной конференции по альпинистским и шагающим роботам и технологиям поддержки мобильных машин . World Scientific Pub Co. 2008. стр. 736–743. ISBN 9789812835765 . Проверено 29 августа 2008 г.

[LR4-3] Бернс, К.; Кепплин, В.; Диллманн, Р. (1998). «Обнаружение местности и препятствий для шагающих машин с использованием системы стереокамеры». У Ю. Каказу; М. Вада; Т. Сато (ред.). Интеллектуальные автономные системы: ИАС-5 . ИОС Пресс. стр. 70–77. ISBN 90-5199-398-6 .

[4] Джелая, Энрик; Альбаррал, Хосе Луис. «Реализация иерархического контроллера ходьбы для шестиногого робота LAURON III» (PDF) . Институт робототехники и промышленных вычислений.

[LR3-5] Роеннау, А.; Кершер, Т.; Диллманн, Р. (2010). «Дизайн и кинематика биологической ноги шестиногой шагающей машины». 2010 3-я Международная конференция IEEE RAS & EMBS по биомедицинской робототехнике и биомехатронике . 2010 г. 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: лауреат премии Университетского проекта FAULHABER (2011)» . Робототехника онлайн . 22 сентября 2011 года . Проверено 3 апреля 2014 г.

[official-7] «Лаурон» . Центр компьютерных исследований Карлсруэ. Архивировано из оригинала 7 апреля 2014 года . Проверено 4 апреля 2014 г.

[8] Роэннау, Арне; Хеппнер, Георг; Пфотцер, Ларс; Диллманн, Рюдигер (июль 2013 г.). LAURON V: Оптимизированная конфигурация ног для создания био-шагающего робота . дои : 10.1142/8913 . ISBN 978-981-4525-52-7 .

[9] Роеннау, А.; Хеппнер, Г.; Новицкий, М.; Диллманн, Р. (2014). «ЛАУРОН V: универсальный шестиногий шагающий робот с повышенной маневренностью». Международная конференция IEEE/ASME по передовой интеллектуальной мехатронике , 2014 г. Международная конференция IEEE/ASME по передовой интеллектуальной мехатронике (AIM 2014), Безансон, Франция. стр. 82–87. дои : 10.1109/AIM.2014.6878051 . ISBN 978-1-4799-5736-1 . S2CID 14618009 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]