Песок, крутые подъемы, неровная поверхность и жара, способная вывести из строя обычную электронику, — далеко не идеальные условия для колесного робота. Но именно в такой обстановке китайская компания DEEP Robotics решила испытать свою новую разработку. В опубликованном видео робот Lynx M20 преодолевает красные пески пустыни, поднимается по склонам и адаптируется к постоянно меняющемуся рельефу.
Главная особенность машины — необычное сочетание колес и ног. Такой гибридный подход позволяет роботу использовать скорость и экономичность колес там, где поверхность относительно ровная, и переходить к движению на сочлененных конечностях, когда рельеф становится сложнее.
Как устроен колесный робот-собака Lynx
DEEP Robotics разработала серию Lynx для промышленных задач, в которых человеку работать опасно или затруднительно. В отличие от традиционных четырехногих роботов, машина оснащена одновременно колесами и механическими ногами.
На ровном участке робот может двигаться на колесах — такой способ передвижения обычно быстрее и требует меньше энергии. Но когда под колесами появляется рыхлый песок, крутой склон или неровная поверхность, в работу вступает механика ног. Она позволяет изменять положение корпуса и адаптироваться к рельефу.
Именно способность быстро переключаться между двумя режимами и является ключевым преимуществом конструкции. Получается своеобразный компромисс между вездеходом и классическим роботом-собакой: скорость первого сочетается с проходимостью второго.
Что показал робот в пустыне
В демонстрационном ролике под названием «Conquering the Red Desert» Lynx M20 перемещается по красным пескам, преодолевает неровные участки и меняет высоту движения вместе с рельефом.
Для обычной колесной техники рыхлый песок представляет серьезную проблему: колеса могут терять сцепление с поверхностью и зарываться. У четырехногой машины возможностей больше, но полностью опираться на ноги не всегда рационально — такой способ движения сложнее и энергетически затратнее.
Lynx пытается объединить оба подхода. На подходящем участке робот катится, а при усложнении рельефа использует сочлененные конечности для корректировки положения и преодоления препятствий.
Особенно интересна работа машины на склонах. Здесь робот должен одновременно сохранять устойчивость, контролировать положение корпуса и не допускать потери контакта с поверхностью. Для промышленного робота, которому предстоит самостоятельно работать вдали от оператора, подобные способности имеют гораздо большее значение, чем эффектность демонстрационного видео.
Роботу не страшна жара до 55 °C
Пустыня испытывает технику не только рельефом. Высокая температура, пыль и интенсивный нагрев корпуса создают дополнительную нагрузку на аккумуляторы, электронику и приводы.
DEEP Robotics заявляет, что Lynx рассчитан на работу при температуре до 55 °C (131 °F). Это позволяет рассматривать платформу для эксплуатации в некоторых из наиболее суровых промышленных условий.
При этом пустыня — далеко не единственная экстремальная среда, в которой компания испытывала Lynx. Робот также демонстрировал работу при температуре до −30 °C и мог пересекать покрытые льдом водные участки глубиной до 80 сантиметров.
Такой диапазон условий говорит о том, что разработчики рассматривают машину прежде всего как универсальную промышленную платформу, а не просто эффектного «робота-собаку» для демонстраций.
Где такой робот действительно нужен
Главная ценность подобных машин проявляется там, где присутствие человека сопряжено с риском.
DEEP Robotics рассматривает Lynx для инспекции промышленных объектов и энергетической инфраструктуры, аварийно-спасательных операций, пожаротушения, поисковых работ и научных экспедиций. В таких сценариях робот может первым отправиться на участок, куда человеку заходить опасно.
Например, после аварии на промышленном объекте оператору необязательно сразу заходить внутрь здания. Сначала туда можно направить мобильную платформу с камерами и датчиками, способную самостоятельно преодолевать препятствия и передавать информацию о ситуации.
Для исследовательских экспедиций преимущества аналогичны: робот может обследовать труднодоступную местность, не подвергая риску людей.
Почему гибридная схема может стать важной
Создание универсального наземного робота — гораздо более сложная задача, чем кажется. Реальный мир не похож на лабораторный пол: сегодня машина едет по асфальту, через несколько метров оказывается на гравии, затем сталкивается с лестницей, песком или крутым склоном.
Колесам в таких условиях не всегда хватает проходимости. Ноги, напротив, позволяют лучше адаптироваться к препятствиям, но обычно требуют более сложного управления и расходуют больше энергии.
Поэтому гибридная конструкция выглядит вполне логично. Колеса используются там, где они эффективнее, а ноги — там, где без них уже не обойтись.
Именно эта идея сегодня получает все большее распространение в наземной робототехнике. Производители пытаются уйти от выбора между колесным и шагающим роботом и создать машины, которые смогут выбирать оптимальный способ движения в зависимости от окружающей среды.
От демонстрации к реальной работе
DEEP Robotics позиционирует Lynx M20 как промышленную машину, предназначенную для эксплуатации в сложных и потенциально опасных условиях. Серия уже доступна коммерческим заказчикам, а заявленная стартовая цена составляет около 17 999 долларов.
Разумеется, эффектное видео еще не доказывает, что робот сможет столь же надежно работать месяцами на реальном промышленном объекте. Между демонстрацией возможностей и массовой эксплуатацией лежит немало инженерных проблем: надежность приводов, автономная навигация, энергопотребление, обслуживание и способность сохранять работоспособность в условиях пыли, влаги и резких перепадов температуры.
Но направление развития вполне очевидно. Роботы постепенно покидают идеально ровные лабораторные площадки и учатся работать там, где поверхность постоянно меняется и заранее предсказать каждый участок маршрута невозможно.
И если колесно-ноговые машины действительно смогут совместить скорость колес с проходимостью шагающих роботов, именно такие конструкции могут стать одним из наиболее практичных вариантов наземной робототехники для экстремальных условий.
