Инженеры из Института робототехники и искусственного интеллекта представили двухколёсного робота Ультра‑мобильный транспорт (UMV), который сочетает в себе скорость велосипеда и гибкость шагохода‑акробата. При весе 23,5 кг устройство способно разгоняться до 8 м/с, а его конструкция делится на три главных блока: «голову», «шею» и велосипедную раму. В «голове» размещены аккумуляторы, вычислительный модуль и приводы, отвечающие за прыжки, поэтому именно она сосредотачивает большую часть массы.
Связующее звено между головой и рамой представляет собой пространственный шарнирный механизм, позволяющий смещать центр тяжести в процессе движения. Шея и две тяги регулируют положение верхней части робота: пара моторов задаёт базовые движения, а вспомогательные звенья обеспечивают боковые наклоны. Два дополнительных двигателя отвечают за рулевое управление и приведение в действие заднего колеса. В итоге у машины всего пять активных степеней свободы, без использования маховиков и подножек.
Трюки UMV стали возможны благодаря обучению с подкреплением в симуляционной среде лаборатория NVIDIA Isaac, где применялся алгоритм оптимизации близкой политики. Во время виртуальных тренировок учёные меняли параметры распределения массы, сцепления, мощности моторов, задержки сигналов и шумы датчиков. На основе этих экспериментов робот освоил четыре типа поведения: обычную езду, балансирование на заднем колесе с подпрыгиваниями, кувырки и прыжки.
В реальных испытаниях UMV демонстрировал трекстенд, боковые прыжки, подъём на препятствия и вращение на месте. Наиболее впечатляющим был тест, когда робот автономно запрыгнул на платформу высотой один метр, проехал по ней и спрыгнул вниз, успешно повторив цикл пятнадцать раз. Для контроля движения использовалась система оптического захвата.
В дальнейшем команда планирует оснастить машину бортовыми датчиками, более надёжными батареями и улучшенными драйверами моторов, что откроет возможности для городской экспресс‑доставки и полевой разведки.
