Выделите текст, чтобы комментировать.
Робот Аргус из университета Дюка - смена представлений о робототехнике
Роботизированная платформа названа в честь всевидящего стража греческой мифологии Аргуса.
Опоры конструктивно исходят из центрального «ядра», каждая нога–опора имеет телескопическую конструкцию. При конструировании робота за основу идеи разработчики взяли принцип передвижения морского ежа. И не ошиблись.
Испытания 2026 года подтвердили, что воплощённая в реалии конструкция оказалась прочной. Однако, важно не то, как выглядит робот, а насколько единообразно платформа может действовать в любом измерении, в том числе и в космосе. Руководствуясь задачей долгосрочной перспективы, команда разработчиков моделировала и испытала более 1500 конфигураций роботов, прежде чем прийти к дизайну Аргуса.
До этого успеха на протяжении десятилетий робототехники пытались скопировать разные фигуры, похожие на предметы симметричных форм, радиальной геометрии «морских звёзд», а также на позвоночных – людей, собак и даже насекомых.
В данном случае вместо биологического копирования инженеры нашли оправданные задачей фундаментальные геометрические и физические принципы для обеспечения устойчивости и мобильности живых и искусственных, управляемых электронным моделем, систем.
Робот может одинаково хорошо ускоряться во всех направлениях, устройству не нужна однонаправленная концепция движения. Тогда движение в любую сторону возможно под управлением электронного модуля, а понятий «перед» и «назад» не существует. Это главное отличие прототипа Аргуса. Об остальных особенностях расскажу далее.
Принцип динамической изотропии
Способ перемещения многоногого робота напоминает шаг или «колобок» с той разницей, что большое число ног–опор и малое расстояние между ними превращает роботизированную платформу в устройство со многими точками соприкосновения с поверхностью. Именно поэтому робот столь устойчив. При достаточном усилии двигательного механизма устройство, сконструированное в такой концепции способно подпрыгивать для преодоления препятствий, а также взбираться на крутые стены–препятствия, и преодолевать вертикальный или наклонный подъём.
Это интересно
В основе конструкции Argus математически выведенный принцип проектирования, называемый динамической изотропией. Этот термин или коэффициент предполагает оценки в долях от 0 до 1 в зависимости от того, насколько управляемо робот перемещает собственный центр тяжести во всех направлениях. Большинство роботов, включая современные гуманоидные, квадрупеды и другие роботизированные платформы набрали менее 0,6 балла. Аргус набрал 0,91 балла, приблизившись к теоретическому максимуму.
По мере того, как динамическая симметрия (ДС) приближается к своему теоретическому пределу, производительность платформы повышается. Это свидетельствует об инерционности движения.
Коэффициент ДС позволяет формализовать параметры, а именно –он формируется в зависимости от параметров отслеживания траектории (устойчивости), технической надёжность, энергоэффективность, устойчивости к повреждениям, ремонтной пригодности и преодоления препятствий в условиях сложной местности.
Устройство и элементы роботизированной платформы
Конструкция роботизированной платформы Аргус основана на правильном додекаэдре — геометрической фигуре с 12ю пятиугольными гранями. В вершинах структуры 20 окончаний модульных ног с видеокамерами обзора. Цифровые данные обрабатывает центральный процессор, формирующий команды на управления (регулировку усилий) для каждой ноги-опоры. Перенос центра тяжести усиливает инерцию движения.
Такая схема обеспечивает почти равномерный обзор пространства и распределение механических усилий во всех направлениях.
Создается почти идеально равномерное распределение мгновенного ускорения. Аргус обеспечивает не столько движение, сколько перекатывание своего корпуса посредством опор-ног.
Конструкция уже проверена на твёрдых поверхностях — по бетону, траве, плотной листве, мягкому песку, влажным поверхностям и коре, включая незначительные препятствия высотой 20 см. Но это пока. В будущем робот, снабженный специальными наконечниками на опорах, как скалолаз сможет взбираться на отвесные стены.
На песке, среди небольших каменистых массивов горных рек и в лесу Аргус продемонстрировал большие способности устойчивости, манёвренности и достижения цели. Установка может двигаться как угодно (по направлениям), и в случае препятствий достигать результата. Практическое применение робота-вездехода не ограничивается только фантазией его разработчиков и последующих эксплуататнтов. Это может быть и робот-помощник, достигающий цели любыми средствами, и робот убийца, если его оснастить смертоносным вооружением или зарядом.
Ещё одна полезная особенность разработки — быстрая стабилизация после столкновения с препятствием. «Многоногое» устройство также быстро адаптироваться к повреждениям, продолжая двигаться, даже когда 3–4 его ноги сломаны.
Выдающие апробированные способности
Испытанный в 2026 году прототип уже способен переносить полезную нагрузку весом 4,5 кг на полной скорости; а в будущем модифицированные возможности роботизированной платформы только возрастут.
Осуществить подъём по параллельным вертикальным стенам путем попеременного крепления и опоры подмножеством ног.
Как буксир при непрерывном движении и с помощью систематического воздействия робот может толкать перед собой предмет, соответствующий по габаритам кубу и размерами пока до полутора метров.
Argus стал частью широкой программы исследовательской лаборатории General Robotics Lab в университете Дюка, направленной на создание Discovery Robotics — роботизированных платформ, способных не только выполнять задачи, но и с помощью алгоритмов ИИ самостоятельно открывать новые способы взаимодействия с окружающей средой.
Выводы
Динамическая симметрия, заложенная в основу концепции конструкции Аргуса — общая структура, позволяющая математически оценивать и разрабатывать новые модели роботов-вездеходов с нуля.
Argus — не только экспериментальная демонстрация возможностей, но и путь к новым решениям при проектировании роботов. Динамическая симметрия становится универсальным математическим критерием для создания будущих автономных систем — от планетоходов до поисково-спасательных платформ и роботов для работы в условиях низкой гравитации. Практически готовое изделие уже сегодня можно развёрнуть для движения в условиях дикой природы, на неровной земле и пресечённой местности.
Это на самом деле прорывная технология для тех разработчиков, кто умеет видеть перспективы практического применения. Мы рассказали лишь о некоторых из них.
