Почти все современные роботы — четвероногие, человекоподобные, дроны и колесные платформы — имеют ярко выраженную фронтальную сторону. Вперед они движутся быстрее и эффективнее, чем назад или вбок. Это наследие биологической симметрии, свойственной человеку и другим позвоночным. В результате для маневра робот должен сначала развернуться, теряя время и энергию.

Команда инженеров из Университета Дьюка ввела новый математический показатель: от 0 до 1, где 1 — идеальная способность ускорять центр масс одинаково в любом направлении. Большинство существующих роботов получили оценку ниже 0,6. «Аргус» достиг 0,91, приблизившись к теоретическому максимуму. Для этого ученым потребовалось перебрать в компьютерной модели более 1500 конфигураций конечностей. Оптимальной оказалась 20-ногая структура на основе додекаэдра, пишет EurekAlert.

«Аргус» не ходит в привычном смысле — он перекатывается, подобно шару, но с активным управлением каждой ногой. Телескопические ноги выдвигаются и убираются в разной последовательности, создавая вектор тяги в любую сторону. Поскольку ускорение изотропно, роботу не нужно знать, где «перед»: команда «двигаться в направлении 37 градусов» исполняется одинаково эффективно, независимо от текущей ориентации. Каждая нога оснащена камерой глубины, что дает машине 360-градусное поле зрения — ни мертвых зон, ни необходимости поворачивать голову.

В испытаниях «Аргус» продемонстрировал навыки перекатывания по бетону, траве, влажным поверхностям и мягкому песку; стабилизацию после толчков; продолжение движения при отказе до трех конечностей; транспортировку груза массой 4,5 кг почти на полной скорости; подъем по вертикальной стене с использованием части ног в качестве опор, а части — в качестве присосок; толкание метрового куба при непрерывном перекатывании.

«Мы видим „Аргуса“ первым представителем гораздо более широкого семейства динамически симметричных машин — роботов, которым не нужно имитировать собак или людей, чтобы быть ловкими, живучими и полезными», — заявил Чэнь Боянь, руководитель лаборатории общей робототехники.

Набор данных с моделированием морфологии исследователи выложили в открытый доступ.

Китайские исследователи предложили новую систему навигации для роботов, вдохновленную поведением животных и работой человеческого мозга. Вместо запоминания каждого сантиметра помещения роботы смогут выделять ключевые ориентиры, формировать «когнитивные карты» и адаптироваться к изменениям, используя прошлый опыт — как мыши в лабиринте.