Квадропед (четвероногий робот) — это шагающий робот на четырёх ногах. По схеме передвижения он подражает животным — собаке, лошади, — поэтому такие машины часто называют робособаками. Четыре опоры дают удачный баланс между устойчивостью и проходимостью: квадропед увереннее двуногого робота (в любой момент на земле может оставаться несколько ног) и при этом проходит там, где буксуют колёса.
Устроен квадропед из корпуса и четырёх многосуставных ног с приводами (обычно электрическими, всё чаще на бесколлекторных двигателях). Каждая нога имеет несколько степеней свободы, что позволяет точно ставить стопу и подстраиваться под рельеф. Для восприятия и равновесия робот несёт богатую сенсорику: инерциальный модуль (IMU), датчики в суставах (проприоцепция), лидары и камеры для оценки местности. Мощный бортовой контроллер в реальном времени управляет ногами, удерживает баланс и планирует шаги.
Главное преимущество квадропеда — проходимость. Он поднимается и спускается по лестницам, преодолевает камни, бордюры и завалы, восстанавливает равновесие после толчка и встаёт после падения. Управление ногами строится вокруг понятий походки (паттерна шагов — шаг, рысь, галоп) и удержания устойчивости (в том числе с помощью критериев вроде точки нулевого момента, ZMP).
Применяют четвероногих роботов там, где нужна автономная работа на пересечённой или опасной местности:
- инспекция и мониторинг промышленных объектов, нефтяных платформ, строек;
- обследование опасных зон, поисково-спасательные операции;
- патрулирование и охрана территорий;
- доставка грузов, съёмка, научные исследования.
Наиболее известные примеры — Spot от Boston Dynamics и модели Unitree; их предшественниками были экспериментальные BigDog и AlphaDog. Квадропед относится к классу шагающих мобильных роботов и занимает нишу между колёсными платформами (быстрее и проще на ровном полу) и двуногими гуманоидами (человекоподобны, но сложнее в удержании равновесия).
Источники:
- Анатомия робособаки: как устроены четвероногие роботы // ТехИнсайдер. URL:https://www.techinsider.ru/technologies/1573475-anatomiya-robosobaki-kak-ustroeny-roboty-pomogayushchie-cheloveku-v-stroitelstve-i-kosmonavtike/
- Четвероногие роботы: применение и перспективы // РБК Тренды. URL:https://trends.rbc.ru/trends/industry/65f7f9c19a79478e070c405e
