Динамические прыжки в высоту и гашение ударных нагрузок при приземлении получил исследовательский робот Kangaroo от PAL Robotics

Источник: The Robot Report

Серию успешных натурных тестов по выполнению взрывных вертикальных прыжков и скоростного преодоления лестничных маршей с полным поглощением кинетической энергии удара при приземлении завершила барселонская компания PAL Robotics, представив серийную модификацию двуногого андроида Kangaroo, о чем сообщили издания The Robot Report и Humanoid Guide. Разработанный европейскими инженерами исследовательский робот создан специально для академических лабораторий и R&D-центров, занимающихся решением фундаментальных проблем высокодинамичной локомоции, бега и преодоления сложных препятствий без разрушения механики.

Конструктивная архитектура Kangaroo построена на принципиальном отказе от традиционных волновых редукторов в коленных и тазобедренных суставах ног в пользу прямоходных линейных ролико-винтовых передач с низкоинерционной компоновкой приводов. Высокомоментные бесколлекторные электродвигатели смещены в верхнюю часть таза и туловища, что существенно снизило момент инерции конечностей и позволило ногам совершать маховые движения с угловым ускорением до ста пятидесяти радиан в секунду. Рост робота составляет сто сорок сантиметров при снаряженной массе сорок пять килограммов, а полезная грузоподъемность при транспортировке грузов в руках достигает пяти килограммов. Платформа способна совершать вертикальные прыжки на высоту до сорока сантиметров и прыжковые перемещения вперед со скоростью до двух с половиной метров в секунду.

Голеностопные суставы выполнены по трехстепенной сферической схеме с параллельными углепластиковыми тягами и контактными силоизмерительными пластинами на стопах, считывающими силы реакции опоры с частотой два килогерца. Линейные ролико-винтовые приводы обладают обратимой кинематикой и высокой энергоемкостью: в момент касания пола эластичные элементы и алгоритмы активного демпфирования рассеивают перегрузки до двадцати пяти g, мгновенно запасая энергию сжатия для последующего толчка. Это позволяет Kangaroo совершать непрерывную серию прыжков через ступени и удерживать динамическое равновесие при сильных боковых ударах с усилием до трехсот ньютонов.

Легкие трехстепенные руки-манипуляторы служат активными динамическими балансирами, компенсируя угловой момент тела при резкой смене вектора движения. Корпус робота собран на базе монокока из авиационного алюминия и углеволокна со встроенными каналами принудительного воздушного охлаждения приводов и модульным отсеком для установки внешних вычислителей NVIDIA Jetson и трехмерных лидаров. Аппаратный сторожевой таймер отслеживает телеметрию шарниров и за десять миллисекунд переводит ноги в безопасную группировку при потере ориентации. Силовая установка на базе сорокавосьмивольтового литий-железо-фосфатного аккумулятора обеспечивает кратковременную пиковую мощность до трех киловатт для мощных прыжковых рывков и до трех часов непрерывных ходовых испытаний на одном заряде.

Программный комплекс робота построен на базе открытой операционной системы ROS 2 с низкоуровневым микросекундным контуром управления суставами и полной интеграцией с физическими симуляторами Isaac Sim, MuJoCo и Pinocchio. Контроллер всего тела Whole-Body Controller объединяет методы квадратичного программирования QP и моделирования с упреждением Model Predictive Control MPC, рассчитывая оптимальное распределение контактных сил на стопах с частотой один килогерц. Сенсорный массив объединяет быстродействующий инерциальный блок IMU, оптические энкодеры и стереокамеры бинокулярного зрения.

Испанский разработчик PAL Robotics объявил об открытии коммерческих предзаказов на платформу Kangaroo для международных исследовательских институтов по ориентировочной цене около семидесяти пяти тысяч евро во второй половине 2026 года для проведения передовых исследований в области физического искусственного интеллекта, прыжковой локомоции и динамической ходьбы.