IROS 2013: MUWA - колесо-квадрокоптер, який може літати, плавати і кататися по землі
Щорічна Міжнародна конференція IEEE з питань інтелектуальних систем і роботів (IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems, IROS), як добре відомо нашим постійним читачам, є одним з найбільш яскравих і насичених подій в області робототехніки світового рівня. В першу чергу, конференція IROS привабливо тим, що на ній демонструються зовсім нові унікальні проекти роботів і робототехнічних пристроїв. Не стала винятком з цього правила конференція IROS 2013, робота якої нещодавно почалася в Японії. І одним з найбільш цікавих проектів, представлених в рамках цієї конференції, є робот MUWA (Multi-field Універсальний Wheel for Air-land Vehicle), що ще у перекладі з японської мови перекладається як "Кільце мрії". MUWA являє собою симбіоз колеса з легкої поліуретанової піни та квадрокоптера, літального апарату з чотирма роторами, що дозволяє цьому роботові літати, плавати і кататися по землі, підтримуючи рівновагу.
Зіткнення великого і легкого, але при цьому досить міцного, колеса робота MUWA з перешкодами, з поверхнею землі або води не призводять до пошкодження конструкції робота, а його система управління швидко "розбирається" з сталася ситуацією, бере контроль над роботом знову в свої руки і продовжує рух у заданому напрямку. Ключовим моментом такої високої керованості робота MUWA є те, що на відміну від більшості квадрокоптеров, цей робот обладнаний роторами з незалежними приводами і можливістю зміни кутів нахилу ротора в межах 20 градусів від осі в кожну сторону. Зміна напрямку і швидкості обертання кожного ротора дозволяють роботові тримати рівновагу навіть в самих незвичайних для роботів-квадрокоптеров положеннях, наприклад, робот MUWA здатний котитися по землі, підтримуючи довільний кут нахилу відносно поверхні.
З першого погляду робот MUWA може здатися лише цікавою іграшкою, але є кілька причин, виходячи з яких до можливостей робота слід ставитись серйозно. По-перше, здатність робота котитися по землі дає йому можливість переміщатися, не витрачаючи на це стільки енергії, скільки потрібно для польоту. По-друге, можливість переміщення у вертикальному положенні дозволить роботу проникати у вузькі важкодоступні місця, куди він не зміг би потрапити, літаючи в горизонтальному положенні. Унікальна будова рухової системи робота MUWA дозволяє йому виконати вкрай складні рухи і маневри, які недоступні для виконання звичайним квадрокоптерам. Наприклад, робот MUWA може рухатися по колу, змінюючи кут нахилу відносно поверхні, такий рух розробники називають "рух торнадо", і це може використовуватися для складання повної тривимірної карти навколишнього простору з допомогою датчика зразок Kinect.
В найближчому майбутньому група розробників з Токійського університету збираються розширити діапазон можливостей свого робота MUWA. Оновлене апаратне і програмне забезпечення дозволять роботу як колесу кататися по поверхні води, літати і маневрувати не тільки в горизонтальному, але і у вертикальному положенні, і виконувати інші чудеса робототехнического вищого пілотажу.