Вчені створили унікального робота-їжака Argus, який рухається у всі боки одночасно

Світ робототехніки роками намагався наслідувати природу, створюючи людиноподібних андроїдів або чотириногих робопсів. Проте інженери з Американського університету Дьюка (Duke University) запропонували абсолютно революційний погляд на те, яким має бути «ідеальне тіло» машини. Замість біологічного натхнення вони довірилися чистій математиці та сконструювали дивовижний апарат, що більше нагадує металевого морського їжака, ніж будь-яку звичну техніку. Про це повідомляє «Главком» з посиланням на portaltele.

Прототип, який отримав назву Argus, уже пройшов перші успішні випробування у реальних умовах. Незвичайний робот названий на честь Аргуса – міфічного багатоокого велетня з давньогрецьких легенд, який бачив усе навколо. І ця аналогія повністю виправдана архітектурою машини: навколо кулястого центрального корпусу радіально розміщено 20 рухомих телескопічних ніг. На кінці кожної з них розробники встановили сучасну високоточну камеру глибини.

Такий інженерний крок дозволяє роботу буквально бачити, аналізувати простір і пересуватися в будь-якому напрямку одночасно. У конструкції Argus повністю відсутні класичні поняття «переду», «заду» чи «бокових панелей».

Виробництво такої системи вимагає значних ресурсів – собівартість лише однієї кінцівки становить близько 300 доларів США. Проте витрати компенсуються унікальною стійкістю: машина тримає рівновагу під час сильних поштовхів, впевнено долає складні рельєфи, здатна підійматися по вертикальних стінах та транспортувати вантаж вагою до 4,5 кг.

Головна цінність проєкту полягає в тому, що автори не намагалися відтворити жодну з існуючих живих істот. Інженери провели понад 1500 масштабних комп'ютерних симуляцій різних геометричних форм, шукаючи не біологічну схожість, а суворий математичний розрахунок.

Ключовим параметром пошуку стала динамічна ізотропія – здатність системи з однаковою швидкістю та ефективністю пересуватися у будь-яку точку простору.

У більшості сучасних колісних чи крокуючих роботів цей показник ледь перевищує 0,6 (вони завжди ходять або їдуть вперед краще і швидше, ніж назад чи вбік). Проте в Argus показник ізотропії сягнув неймовірних 0,91 – це майже абсолютна теоретична межа для фізичних об'єктів.

Щоб досягти такої досконалості, вчені збудували каркас навколо правильного геометричного додекаедра – об'ємної фігури, що складається з 12 п'ятикутних граней. Саме ця симетрія дозволила ідеально рівномірно розподілити вектори тяги, камери та точки опори кінцівок.

Інноваційна конструкція кардинально змінює класичні алгоритми програмування та керування штучним інтелектом. Звичайному роботу потрібно розвернутися корпусом до цілі, прорахувати кут повороту коліс чи суглобів і лише тоді почати рух. Argus цього не потребує: для нього всі вектори навколишнього середовища є абсолютно рівнозначними. Робот не витрачає час на «думки» про те, куди повернутися – він просто миттєво зміщується в потрібний бік.

Для перевірки теорії на практиці вчені випустили прототип на територію університетського кампусу. Робот-їжак впевнено долав хаотичні перешкоди:

• Без проблем пересувався по густій траві, глибокому піску, бетону та вологій корі дерев;
• Переступав через бар'єри заввишки до 12,7 сантиметра;
• Впевнено таранив і відсував великі предмети;
• Продовжував стабільно виконувати завдання і тримати курс навіть після того, як експериментатори навмисно пошкодили кілька його ніг.

Розробники наголошують, що Argus на поточному етапі – це лише успішна демонстрація життєздатності концепції. Проте результати дослідження відкривають новий великий напрям у робототехніці.

Нагадаємо, великі технологічні компанії активно заохочували працівників користуватися ШІ – і отримали рахунки, яких не очікували. Microsoft скасував більшість ліцензій на ШІ-інструмент для програмування, а Uber витратив річний бюджет на ШІ за чотири місяці.