Les scientifiques ont développé un robot quadrupède capable d’utiliser ses deux pattes avant pour ramasser et manipuler des objets tout en marchant sur ses pattes postérieures.
Les robots quadrupèdes prennent généralement la forme de chiens robots, notamment Spot de Boston Dynamics. Ils peuvent marcher rapidement sur des terrains difficiles et ont généralement un centre de gravité bas. La plupart des quadrupèdes manipulateurs d’objets ont deux bras supplémentaires qui peuvent ramasser et transporter des objets, ce qui signifie qu’ils ont six « membres » au total.
Mais le robot « LocoMan » est unique car il peut passer d’une position à quatre pattes à une position debout et utiliser ses deux pattes avant pour manipuler des objets. Les scientifiques ont expliqué le fonctionnement du robot dans une étude publiée le 27 mars. au arXiv serveur de préimpression.
Le robot « LocoMan » est unique car il peut passer d’une position à quatre pattes à une position debout et utiliser ses deux pattes avant pour manipuler des objets. (Crédit image : Changyi Lin/Université Carnegie Mellon)
“Dans cet article, nous présentons LocoMan, une nouvelle approche qui améliore la dextérité de manipulation des robots quadrupèdes grâce à l’intégration de loco-manipulateurs légers, élargissant leur espace de travail opérationnel et permettant un contrôle précis sur des tâches complexes de manipulation 6D”, ont déclaré les scientifiques dans l’article. papier.
Le LocoMotion
La conception combine la mobilité d’un quadrupède avec la fonctionnalité des « manipulateurs » qui, dans ce cas, font référence à des parties en forme de main sur le robot qui peuvent contrôler ou manipuler un objet. La clé ici est que la capacité à manipuler des objets a été développée sans compromettre l’agilité de LocoMan.
Cependant, ses pieds multifonctionnels ont également fait preuve de polyvalence dans des environnements difficiles, tels que les espaces confinés et les terrains rocheux. le robot présentant des mouvements précis et stables lors de tâches nécessitant une « coordination complexe à deux bras ». Cela distingue LocoMan des autres robots quadrupèdes.
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Sa conception s’est inspirée de « l’anatomie des bras humains », ont indiqué les chercheurs dans leur article, avec des locomanipulateurs sur mesure qui utilisent les articulations existantes ajoutées à la zone des mollets des pattes avant.
Ces articulations des jambes sont similaires aux articulations du coude et de l’épaule chez un humain, tandis que les articulations ajoutées partagent des similitudes avec les poignets humains. Ils ont incorporé quatre actionneurs compacts (les composants qui contrôlent le mouvement) qui fournissent un retour de position, de vitesse et de couple. Pour rendre les loco-manipulateurs plus compacts, l’équipe a conçu la pince sous la forme de deux paires de mâchoires rotatives avec engagement par engrenage, permettant une ouverture et une fermeture symétriques de la pince avec un seul moteur.
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(Crédit image : Changyi Lin/Université Carnegie Mellon)(Crédit image : Changyi Lin/Université Carnegie Mellon)
Pour intégrer la loco-manipulatrice de manière transparente à la structure existante du robot à quatre pattes, les articulations devaient s’aligner et permettre le mouvement et les actions de préhension sans qu’aucune de ces capacités n’entrave l’autre.
Les chercheurs ont évalué LocoMan avec des expériences réelles, telles que l’ouverture de portes, l’insertion de fiches dans des prises électriques et la collecte d’objets dans des espaces restreints. L’équipe a noté dans l’étude que le robot accomplissait toutes les tâches et faisait preuve d’une « dextérité remarquable ».
“Notre recherche offre une perspective différente des robots intelligents. Plutôt que de reproduire des humains ayant une morphologie similaire, nous aimerions proposer un robot complémentaire capable de faire ce que les humains ne veulent peut-être pas faire”, a déclaré Ding Zhao, professeur agrégé de génie mécanique à l’Université Cornell, dans un communiqué. “LocoMan permet aux robots quadrupèdes d’effectuer des tâches de manipulation complexes dans des espaces étroits.”
Les scientifiques souhaitent désormais tester LocoMan dans des contextes et des situations réels plus difficiles. Ils prévoient également d’ajouter des algorithmes de vision par ordinateur et d’apprentissage automatique au robot dans leurs recherches futures.
2024-05-30 14:17:29
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