Инженеры из Кореи разработали робоногу HyperLeg для человекоподобных роботов, которая имитирует анатомию и возможности человеческой конечности. Нога массой 8,1 килограмм имеет подвижный голеностопный сустав с двумя степенями свободы и подвижную стопу с отклоняемым мыском. Видео доступно на YouTube-канале лаборатории.
В последние годы активно развивается направление разработки человекоподобных ходячих роботов. Благодаря наличию ног они в теории могут эффективно передвигаться по разнообразным типам поверхностей и преодолевать препятствия, недоступные для роботов на колесах. За прошедшее несколько лет инженеры научили роботов держать баланс и достаточно уверенно передвигаться. Например, известный человекоподобный робот Atlas, разработанный компанией Boston Dynamics, способен не только уверенно ходить, но также бегать, танцевать и даже демонстрировал некоторые элементы паркура.
Тем не менее многие разрабатываемые компаниями человекоподобные роботы до сих пор уступают людям в ловкости, скорости и навыках эффективного передвижения на ногах. Не исключено, что это связано со строением робоног прототипов, которое отличается от анатомии человеческих конечностей, имеющих подвижный голеностопный сустав с несколькими степенями свободы и сгибающуюся ступню.
Приблизить ноги роботов к человеческим возможностям решили инженеры из лаборатории робототехники IRIM lab Корейского института технологий и образования. Совместно с компанией WIRobotics они разработали прототип человекоподобной ноги Hyperleg, имитирующей внешний вид, анатомию и возможности нижней человеческой конечности. Робонога состоит из бедра, голени и подвижной ступни. Суммарная масса робоконечности составляет 8,1 килограмм, а высота 786 миллиметров. Все актуаторы располагаются в бедре, масса которого достигает 3,94 килограмм.
Главная отличительная черта от предыдущих разработок заключается в конструкции голеностопного сустава, который имеет две степени свободы. Как и у человеческой конечности, помимо подвижного соединения, которое позволяет поднимать носок ступни к голени и отклонять его вниз, голеностопный сустав HyperLeg может вращать ступню в поперечном направлении на 30 градусов в обе стороны. Кроме этого, ступня Hyperleg имеет округлую пятку и сгибаемый мысок аналогично ступне человека. Таким образом, при движении нога может опираться как на переднюю, так и на заднюю часть стопы, аналогично тому как это происходит у человека при ходьбе.
В представленном видео продемонстрированы возможные движения роботизированной конечности, а также ее испытания на прыжок в длину с дополнительным грузом 8 килограмм, закрепленным на верхней части бедра. Преодолеваемая 16-килограммовой ногой дистанция в прыжке составляет около 900 миллиметров.
Другой человекоподобный робот, Digit, разрабатываемый компанией Aerial Robotics для работы на складах, тоже имеет примечательную конструкцию ног, отличающуюся от ног роботов Atlas и недавно представленных роботов Optimus, компании Tesla. Его колено выгнуто в противоположную от привычного направления сторону. Такая конструкция коленного сустава призвана помочь роботу в подъеме груза.