Articles/References
https://newatlas.com/robotics/skootr-embir-tripedal-robot/
Omnidirectional tripedal robot scoots, shuffles and climbs
A small research group from the University of Michigan has developed a three-legged skating/shuffling robot called SKOOTR that rolls as it walks, can move along in any direction and can even rise up to overcome obstacles.
newatlas.com
https://www.embirlab.com/publications-archive/skootr-a-skating-omni-oriented-tripedal-robot
SKOOTR: A SKating, Omni-Oriented Tripedal Robot — EMBiR Lab
In both animals and robots, locomotion capabilities are determined by the physical structure of the system. The majority of legged animals and robots are bilaterally symmetric, which facilitates locomotion with consistent headings and obstacle traversal, b
www.embirlab.com
https://arxiv.org/abs/2402.04374
SKOOTR: A SKating, Omni-Oriented, Tripedal Robot
In both animals and robots, locomotion capabilities are determined by the physical structure of the system. The majority of legged animals and robots are bilaterally symmetric, which facilitates locomotion with consistent headings and obstacle traversal, b
arxiv.org
(아직 논문이 아카이브에만 올라와서 추후 완성된 논문을 확인할 필요가 있다.)
Summary
장점/특징 :
1. 3 hybrid end-effector leg + 1 central sphere가 주요한 로봇의 기구적 구성이다. hybrid end-effector는 rolling mode와 friction mode로 전환이 가능해 rolling mode일 때는 볼캐스터의 역할을 해 미끄러질 수 있고, friction mode일 때는 땅을 박차(push, kick)추진이 가능하다. 이 모드 전환은 cylindrical joint + crank-slider로 구현하였다.
2. Radial symmetric(방사형)으로 다리가 배치되어 있어서 방향 전환을 순식간에 할 수 있다. Radial symmetric이 아닌 로봇들은 이동시 '앞'이 명확하게 정해져서 방향 전환 시 그 '앞'의 방향을 바꿔야 하지만, Radial symmetric의 경우 축대칭이기에 따로 '앞'이 없다. 따라서 원하는 방향으로 로봇을 미는 것만으로도 방향전환이 된다.
3. 미끄러지는 것이 기본 이동 방식이기에 에너지 효율적이며 내리막에서는 방향 제어만 하는 것으로도 이동이 가능하다. 구현된 locomotion은 Scooting, Skating, Shuffling이며 장애물 넘기, 계단 오르기도 가능하다. 각 gait은 다리의 움직임과 end-effector의 mode를 어떤 순서로, 어떻게 제어하는지가 다르다.
| Gait | Max speed (BL/s) |
| Scooting | 0.72 |
| Shuffling | 1.74 |
| Skating | 2.49 |
*BL/s는 Body length/sec로 크기가 다른 로봇의 이동속도를 비교할 때 사용되는 단위이다.
| stair climbing | 0.1 m (50% of SKOOTR's hip joint) |
4. Central spehre덕에 어느 다리 하나가 들려도 지면과 3점 접촉을 형성할 수 있기에 안정적이고, balancing 제어가 간단해졌다.
내 생각
1. 요즘 내가 자주 생각하는 게 leg mobile robot의 leg를 manipulator로 쓰는 것이다. SKOOTR의 경우 다리 하나를 들어도 stable 하므로 다리 한 개를 manipulator로써 쓸 수 있지 않을까 하는 생각이 들었다. 물론 이를 위해선 다리의 자유도 증가가 필수적이고 이 때문에 이동능력이 저하되는 문제가 발생한다면 하지 않는 것이 합리적이라 생각한다.
2. 큰 central spehre를 두어서 stability가 증가했지만, 중앙에 단순히 z축 linear control이 가능한 링크 끝에 볼 캐스터(다른 3개의 것보다는 지름이 큰 것)를 하나 장착하는 것은 어떨지에 대한 생각도 든다. 그러면 부피도 줄일 수 있고 중앙 링크를 조절할 수 있기에 장애물 회피도 쉽고 stability도 좀 더 능동적으로 제어가 가능하지 않을까 하는 생각이 든다.
최근 그간 NASA, 일본 JAXA, ETH 등에서 만든 다양한 locomotion의 탐사용 로봇 기사/논문들을 봤었는데 이 SKOOTR가 개인적으로 가장 특이하고 재밌게 느껴져서 글을 썼다.
이 독특한 형태 덕에 실전에서 응용 가능성은 개인적으로 낮다고 생각하지만.... 그래도 나는 로봇은 재밌는게 1순위다.
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정확한 정보 전달보단 공부 겸 기록에 초점을 둔 글입니다.
틀린 내용이 있을 수 있습니다.
틀린 내용이나 다른 문제가 있으면 댓글에 남겨주시면 감사하겠습니다. : )
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