Робототехника
Читать статью 4 мин.

Робот-вездеход меняет представления о робототехнике

Исследователи из частного университета Дюка (Duke University, Северная Каролина, США) создали робота с необычной конфигурацией. Конструкция больше напоминает морского ежа, чем робота. Именно такой подход инженерной мысли становится следующим этапом развития робототехники.

Кашкаров Андрей
Автор: Самборский Стас
Робот-вездеход меняет представления о робототехнике

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.

Комментируйте
Кашкаров Андрей

Радиочастотный метод обнаружения БПЛА

Беспилотники – инструмент для применения и влияния. Они могут быть полезны или опасны. В статье рассматривается технология обнаружения БПЛА, определения местоположения и классификации объекта. Эти сведения пригодятся для разрабатываемой в 2026 году системы идентификации БПЛА (от «ЭРА–Глонасс») для контроля соблюдения полётных заданий и во многих других случаях.

Российские решения для радиомониторинга сигналов БПЛА. С каждым годом появляются новые комплексы БПЛА и становятся доступными в разных ценовых нишах. По цене, комплектации, функционалу и конструкторским решениям разделяют качественное электронное оборудование с высокой чувствительностью и высокой скоростью. Технические возможности повышают дальност...
Читать  4 мин.
Радиочастотный метод обнаружения БПЛА
Кашкаров Андрей

С чего начались Современные технологии автоматизации

Компании, издательству и коллективу разработчиков СТА-Пресс - 30 лет. Наши поздравления коллегам! О том, с чего начиналась деятельность - в статье. Объективно, без пиетета и критики

Инженерные решения требуют большего, чем просто работоспособность. Это не просто слова, ООО «СТА-ПРЕСС» (Москва) уникальный пример команды профессионалов, показывающий как можно вести дела на протяжении десятилетий и профессионально работать над перспективами.Первый номер журнала СТА. Уникальный первый выпуск — отпечатан на глянце в Финляндии (тогд...
Читать  3 мин.
С чего начались Современные технологии автоматизации
Кашкаров Андрей

Спутниковая группировка «Рассвет» из России на орбите Земли

Спутниковый интернет в российских самолетах и поездах может появиться в 2027–2028 годах. Для этого на околоземную орбиту выводится новая спутниковая группировка с кодовым названием «Рассвет». В 2024 году «Аэрофлот» и РЖД подписали с основным производителем спутникового оборудования «Бюро–1440» соглашение о сотрудничестве. За три оставшихся до конца 2026 года месяца в России запустят на орбиту 124 спутника.

Особенности космического «Рассвета. Основной конкурент ракеты–носители с возвращаемой первой ступенью американского производства Falcon-9, на которых выводят в космос спутники SpaceX считаются лучшими по техническим характеристикам.Ночной запуск Falcon-9 Starlink — подразделение крупнейшей космической компании SpaceX не зависит от военных и операто...
Читать  8 мин.
Спутниковая группировка «Рассвет» из России на орбите Земли
Создайте канал и публикуйте статьи и новости бесплатно!
Роботы-псы с электронным управлением и вооружением
Кашкаров Андрей
Главред
15 октября
Роботы-псы с электронным управлением и вооружением
Специально для патрулирования побережья и спорных островов в Южно-Китайском море на Тайван...
Информационная безопасность в компании – новинки и перспективы
Кашкаров Андрей
Андрей Кашкаров
22 октября
Информационная безопасность в компании – новинки и перспективы
В России наблюдается подъем спроса на решения Security Data Lake (SDL) – специализированны...
ЦОДы на космической орбите. От идеи к решениям
Кашкаров Андрей
Главред
15 октября
ЦОДы на космической орбите. От идеи к решениям
Компания Star Catcher из Флориды запустила прототип устройства первой в истории передачи э...
Как клонировать людей с помощью 3D сканера
Кашкаров Андрей
Главред
22 октября
Как клонировать людей с помощью 3D сканера
В октябре 2026 года китайская компания Bambu Lab презентовала разработку портативного 3D-с...
Безопасность на жд транспорте: анализ телемеханической системы контроля бодрствования машиниста и варианты решения проблемы
Кашкаров Андрей
Главред
15 октября
Безопасность на жд транспорте: анализ телемеханической системы контроля бодрствования машиниста и варианты решения проблемы
На транспорте, в том числе железнодорожном, периодически случаются аварии, спровоцированны...
Будущее электронных птиц
Кашкаров Андрей
Андрей Субаров
16 октября
Будущее электронных птиц
Показываем как будет выглядеть индивидуальная почта будущего и как летают электронные птиц...
Инновации для автоматизированного рабочего места
Кашкаров Андрей
Главред
18 октября
Инновации для автоматизированного рабочего места
Для комфортной работы на ПК, особенно когдла ее много, разработаны регулируемые средства у...
Спутниковая группировка «Рассвет» из России на орбите Земли
Кашкаров Андрей
Андрей Дормидонтов
23 октября
Спутниковая группировка «Рассвет» из России на орбите Земли
Спутниковый интернет в российских самолетах и поездах может появиться в 2027–2028 годах. Д...
С Днём работника электронной промышленности!
Кашкаров Андрей
Главред
4 октября
С Днём работника электронной промышленности!
4 октября 2026 года – все прогрессивное человечество в России отмечает День работника элек...
В РосЭл сменилось руководство
Кашкаров Андрей
Редакция
19 октября
В РосЭл сменилось руководство
13 октября 2026 года врио Генерального директора АО «Росэлектроника» назначен выдающийся о...