Почему человек, в отличие от большинства млекопитающих, ходит на двух ногах? Оказывается, эволюция выбрала самый энергоэффективный вариант — и робототехника повторяет этот путь.
В рамках разработки универсального программного стека для гуманоидных роботов перед нами встал фундаментальный вопрос: почему именно двуногая архитектура должна стать основой для масштабируемых робототехнических решений? В эпоху стремительного развития автономных систем и мобильной робототехники важным становится выбор оптимальной платформы для передвижения по земле. В этой статье рассмотрим количественные доказательства превосходства двуногих систем (бипедов) над многоопорными платформами с точки зрения энергоэффективности, надёжности и экономики производства. Основу анализа составляют данные из биомеханики, робототехники и эволюционной биологии.
Cost of Transport: ключ к пониманию энергоэффективности
Cost of Transport (COT) — стоимость перемещения, характеризующая, сколько энергии затрачивается на транспортировку единицы массы на расстояние в один метр. Чем ниже COT, тем эффективнее система.
Для человека, как идеального двуногого существа, этот показатель составляет всего 0,20 Дж/кг/м при скорости ходьбы около 1,3 м/с.
Современные двуногие роботы, например CASSIE, демонстрируют COT около 0,7 Дж/кг/м при 1,0 м/с — это значительный прогресс, приближающий робототехнику к биологической эффективности.
В то же время шестиногие роботы показывают COT от 5,75 до 70 Дж/кг/м (исследование 1 и исследование 2) — то есть их расход энергии почти в 28 раз больше, чем у человека.
Причина кроется в количестве и сложности приводов: двуногие системы используют 6–12 приводов, а шестиногие — как минимум 18, и каждый дополнительный привод увеличивает потери из‑за координации и внутренних взаимодействий.
Важное замечание: абсолютное значение COT зависит от скорости, размера робота или животного, а также рельефа и конкретной реализации. Однако тенденция к увеличению COT с ростом числа ног и степеней свободы на ровной поверхности является хорошо установленным фактом в биомеханике и робототехнике, подтверждённым как теорией, так и экспериментами.
Биологические преимущества двуногой локомоции
Биология и антропология тоже на стороне двух ног. Метаболические исследования показывают, что:
Людям при двуногой ходьбе нужно всего около 25% энергии от той, что тратит шимпанзе при четвероногом передвижении.
Если человек вынужден ходить на четырёх конечностях, его энергозатраты увеличиваются более чем в 2,5 раза по сравнению с двуногой походкой.
Эти данные свидетельствуют о фундаментальных преимуществах и эволюционной оптимизации двуногой локомоции.
И ещё несколько фактов в поддержку двуногого перемещения:
Минимальный COT уменьшается с ростом массы тела по закону: ≈ СОТ ∝ M^(−1/3).
Природа выбрала бипедализм как энергоэффективное решение для наземной локомоции приматов, что подтверждается и механикой: ходьба в стиле инвертированного маятника позволяет восстанавливать до 70–85% энергии за счёт обмена потенциальной и кинетической энергиями. Для сравнения: у четырёх‑ и шестиногих животных этот коэффициент рекуперации существенно ниже — от 15 до 60%.
Вертикальная осанка дала дополнительные преимущества, такие как улучшение терморегуляции.
Надёжность и сложность: математический подход
Математика надёжности оказывается решающей для операционной экономики. Каждая дополнительная степень свободы в робототехнике — это ещё один потенциальный источник отказа. Надёжность системы с n одинаковыми компонентами вычисляется по формуле Rs = R^n, где R — надёжность одного компонента.
Теперь посчитаем надёжность систем для приводов с индивидуальной надёжностью 98%:
Двуногая платформа с 12 приводами → надёжность около 78,4%.
Шестиногая с 18 приводами → уже около 69,5%.
Гипотетическая система с 200 приводами → всего 1,8%.
При прогнозируемых объёмах свыше 100 000 единиц в год даже небольшие различия в надёжности превращаются в огромные гарантийные и сервисные расходы. Преимущество бипедов по MTBF (Mean Time Between Failures) на 50% (то есть 25 000 часов против 16 667) означает миллиарды экономии совокупных затрат жизненного цикла при масштабировании.
Не менее ограничивающим оказывается и масштабирование вычислительной сложности. Вычисление динамики робота масштабируется как O(n²) для n сочленений, требуя решения матриц инерции n × n на частотах управления 400–1000 Гц. Системы управления шестиногих требуют порядка 1480 умножений и 1152 сложений на цикл управления только для базовой динамики, при этом требования к памяти масштабируются как n³ для полнофункционального оценивания состояния. Для сравнения: типичные двуногие системы с 12–16 степенями свободы требуют в 3–4 раза меньше операций.
Моделирование многоопорных роботов показывает, что при увеличении количества ног с 6 до 50 время выполнения кинематических алгоритмов растёт менее чем в три раза. Но это относится лишь к кинематике — полный стек управления, включающий слияние сенсорных данных, планирование пути и координацию приводов, демонстрирует экспоненциальный рост, который часто превышает ограничения реального времени. Многоопорные системы часто ограничиваются частотами 100–500 Гц против 1000+ Гц у двуногих — критическая разница для динамического управления.
Экономика производства и сроков разработки
Стоимость приводов варьируется от $5000 до 15 000 за единицу, однако интеграционные затраты растут сверхлинейно — около n^1,5 из‑за требований безопасности и валидации.
Стоимость разработки и сборки робота существенно уменьшается за счёт бипедов. Пока Spot коммерчески продаётся за $74 500, стоимость гуманоидов снизилась с более чем $100 000 в 2022 году до прогнозных $20 000–30 000 для Tesla Optimus при массовом производстве.
Китайские производители, такие как Unitree, уже предлагают двуногие платформы за $16 000, а экономика серийного выпуска указывает на возможное снижение стоимости — менее $11 000 — к концу 2025 года. Преимущества «кривой обучения» складываются: более простые двуногие системы требуют на 50% более коротких циклов разработки и на 70% меньше датчиков, ускоряя итерации и улучшения.
Задачи городской среды и преимущества двуногих роботов
Современная инфраструктура создана для двуногих людей:
Типичные параметры, например высота ступенек в 15–20 см и ширина дверных проёмов в 80 см, идеально подходят для бипедальных платформ.
В таких условиях двуногие роботы сохраняют до 90% своей эффективности, в то время как шестиногие — лишь около 45%.
Многоопорные платформы тратят до 200–400% больше энергии, чем требуется для простого прямолинейного движения, что связано со статическими нагрузками и необходимостью координации.
Повороты на месте с нулевым радиусом доступны двуногим, но недостижимы для «распластанных» многоопорных морфологий.
Требования к минимальной ширине проходов у двуногих — корпус + 10 см, у четвероногих +30–40 см, у шестиногих +60 см и более, что критично ограничивает доступ последних в «человеческие» пространства.
Пример из индустрии: Boston Dynamics и Agility Robotics
В 2024 году Boston Dynamics перевёл Atlas с гидравлического на полностью электрический привод — признак роста внимания к энергоэффективности. Однако при сравнении двуногого Atlas и четвероногого Spot последний показывает лучшее значение «энергия/масса» — 17,2 Вт·ч/кг у Spot против 43,5 Вт·ч/кг у Atlas. Пока это даёт квадрупедам больше эффективности. Однако новейшие двуногие, например Digit от Agility Robotics, показывают 28,6 Вт·ч/кг при времени работы 4–8 часов и сохраняют манипуляционные возможности, недоступные для многоопорных.
Робот |
Энергопотребление (Вт·ч/кг) |
|---|---|
Spot (четвероногий) |
17,2 |
Atlas (двуногий) |
43,5 |
Digit (двуногий) |
28,6 |
Итоги: двуногая локомоция — главный тренд будущего
Количественный и комплексный анализ показывают, что двуногие роботы:
До 28 раз превосходят по энергоэффективности шестиногие платформы.
На 50% более надёжны и, как следствие, требуют меньших эксплуатационных расходов.
Снижают затраты на разработку и производство, тем самым ускоряя выход на рынок.
Наиболее приспособлены для городской среды и задач общего назначения.
Хотя в некоторых специализированных областях многоопорные роботы и сохраняют свои преимущества и фундаментальные физические законы, однако экономические и архитектурные особенности делают двуногих роботов наилучшим инженерным выбором для большинства задач автономной наземной робототехники.
Комментарии (21)
don_alex_88
28.08.2025 07:30Хм. Интересно. Но не сложнее ли двуногие в управлении?
Alozarian Автор
28.08.2025 07:30Короткий ответ: локомоция бипеда действительно сложнее по управлению, но не “в другой лиге” и не дороже вычислительно.
Бипедальная ходьба — underactuated система с периодическими контактами, где нужно поддерживать баланс при постоянной смене опорных фаз. У колёсных платформ динамика тривиальная, у квадропедов хотя бы статическая устойчивость.
При этом базовая динамика у всех древовидных роботов считается за O(n) (RNEA/ABA), а сложность появляется в стабилизации контактов. Сегодня это закрывается стандартным стеком: LIPM/ZMP с Capture‑Point, MPC, QP‑WBC. Такие контроллеры стабильно работают на сотнях герц на обычных одноплатниках/х86, а «пинки» гасит stepping‑рефлекс. То есть вопрос не в том, что «бипеды не потянуть», а в дисциплине моделирования/идентификации и грамотной постановке задач оптимизации.
Если смотреть на систему целиком, бипед не оказывается сложнее квадро/гекса: у него меньше одновременных контактов (2 вместо 4–6), две руки не заняты опорой, и не нужен ретрофит здания. Да, квадропед проще именно в ходьбе по ровному — но как только ему добавляют полноценные манипуляторы и требования «жить» в человеческой среде, размер задачи (DoF, число контактов и ограничений в QP, условно O((n+c)^3) становится сопоставимым или выше.
Что еще считаю важным отметить. Классический подход через ZMP, Preview Control, Model Predictive Control требует точных моделей динамики и кинематики, плюс планирование траекторий в реальном времени. Но, cовременные ML/RL подходы кардинально меняют картину. Вместо аналитического решения уравнений движения обучаем политику end-to-end в симуляции на миллионах примеров. Система сама находит стратегии стабилизации, которые аналитически вывести крайне сложно.
Например, Isaac Lab позволяет параллельно тренировать тысячи виртуальных роботов, каждый изучает разные возмущения и сценарии. За ночь накапливается опыт, эквивалентный годам реальных экспериментов. Sim-to-real transfer работает удивительно хорошо.
Результат: сложность разработки остаётся высокой, но эксплуатационная надёжность приближается к приемлемой. И эта сложность оправдывается универсальностью — один контроллер работает и на лестницах, и на неровной поверхности, и в узких проходах.
Kanut
28.08.2025 07:30Почему человек, в отличие от большинства млекопитающих, ходит на двух ногах? Оказывается, эволюция выбрала самый энергоэффективный вариант — и робототехника повторяет этот путь.
Если этот вариант настолько хорош, то почему эволюция "выбрала" его только для человека?
Если человек вынужден ходить на четырёх конечностях, его энергозатраты увеличиваются более чем в 2,5 раза по сравнению с двуногой походкой.
А если слон или там собака вынуждена ходить на двух конечностях? Иh энергозатраты тоже уменьшаться?
И ещё несколько фактов в поддержку двуногого перемещения:
Как насчёт устойчивости? Что будет если одна из конечностей по какой-то причине не может нормально работать?
Alozarian Автор
28.08.2025 07:30На мой взгляд, тут несколько неточностей в предпосылках. Эволюция человека к бипедальности произошла не из-за энергоэффективности — как раз наоборот, для большинства дистанций четвероногое передвижение энергетически выгоднее.
Бипедальность у человека развилась по комплексу других причин: освобождение рук для использования инструментов и переноса предметов, улучшенная терморегуляция в саванне (меньшая площадь тела под прямыми солнечными лучами), обзор над высокой травой, возможность преодолевать водные препятствия.
По энергозатратам: да, человек на четвереньках тратит больше энергии, но это потому что его анатомия оптимизирована для вертикальной ходьбы. У него изменились пропорции конечностей, угол таза, кривизна позвоночника. Заставить слона ходить на двух ногах — тоже энергетически невыгодно, поскольку его тело не адаптировано под это.
Бипедальность эволюционировала у очень немногих видов именно потому, что это компромиссное решение: проигрывает в энергоэффективности и стабильности, но даёт уникальные преимущества в манипулировании объектами и адаптации к определённым средам. (К слову, бипедализм — не эксклюзив: страус, эму, пингвины (птицы), кенгуру — примеры немлекопитающих/млекопитающих бипедов. Эволюция оптимизирует под нишу и морфологию, а не абстрактную «эффективность вообще».)
Для робототехники ситуация схожая — мы принимаем энергетические и стабильностные потери ради универсальности в человеческой инфраструктуре. Не потому что это оптимально, а потому что это позволяет решать задачи, недоступные другим платформам.
Kanut
28.08.2025 07:30Бипедальность эволюционировала у очень немногих видов именно потому, что это компромиссное решение: проигрывает в энергоэффективности и стабильности, но даёт уникальные преимущества в манипулировании объектами и адаптации к определённым средам
Вот только проблема в том, что все бипедальные эволюционировали из предков со всего четыремя конечностями. То есть с точки зрения эволюции такое решение было проще получить чем вырастить дополницельные конечности для манипулирования объектами.
Но если мы создаём что-то с нуля и без неогходимости реально эволюционировать, то почему не взять больше конечностей для ходьбы? Или вообще использовать гусеницы или там колeса. Или ещё какой-то вариант. И именно этот вопрос у вас в статье полностью игнорируется.
inkelyad
28.08.2025 07:30Ну, в то, что для базового передвижения две конечности лучше - можно поверить. Но все равно нужны дополнительные (не обязательно такие же), чтобы упереться, подтянуться и прочее 'закрепиться в более устойчивом положении'.
Alozarian Автор
28.08.2025 07:30Вы правы, что бипедальность эволюционировала из quadrupedal предков с четырьмя конечностями, и это было "проще" в эволюционном смысле, чем вырастить дополнительные ноги — природа работает с тем, что есть, освобождая передние конечности для манипуляции (старая статья). Однако исследования показывают, что для длинных дистанций бипедальность энергоэффективнее knuckle-walking (как у шимпанзе): человек тратит на 25–35% меньше энергии на км, чем quadrupedal приматы, благодаря маятниковой механике и адаптациям скелета.
Это не "проигрыш", а адаптация к саванне: лучшая терморегуляция, обзор и перенос объектов, как вы отметили, но с бонусом в экономии энергии для endurance hunting. В робототехнике мы не ограничены эволюцией, но добавление ног или колёс не всегда выгодно: multi-legged роботы (как hexapods) имеют COT в 5–70 Дж/кг/м vs. 0.2–0.7 у бипедов, плюс сложность координации растёт O(n²), повышая стоимость и отказы. Колёса эффективны на плоских поверхностях (в 10–100 раз меньше энергии), но в человеческой среде (лестницы, пороги, неровности) они требуют модификаций инфраструктуры, что удорожает внедрение — бипеды же "встраиваются" без retrofit. В 2025 году примеры вроде Tesla Optimus или Unitree G1 показывают, что бипеды оптимальны для универсальности, а не "игнорирования" альтернатив — они просто экономичнее в масштабе для mixed environments.
Теперь про колёса/гусеницы. На ровной плите они объективно эффективнее и производительнее — и там мы сами их выберем. Но целевая среда проекта — браунфилд‑здания без ретрофита (двери, лестницы, узкие проходы, ручной инструмент). Чтобы пройти те же маршруты на колёсах, понадобится дорогое переоборудование (пандусы, лифты, шлюзы) или сложные stair‑climbers — это и есть скрытый CAPEX/OPEX, который убивает TCO. Бипед просто пользуется лестницей и стандартным инвентарём.Почему не 4/6 ног. Если добавить опоры, локомоция действительно становится «проще». Но как только ставим требование двурукой манипуляции на высоте человека, у квадро/гекса появляется развилка: занять «передние ноги» под опоры → рук нет; или добавлять отдельные руки → растут DoF, масса, ширина корпуса и число точек отказа.
Итог — вы быстро приходите к системе, которая по сложности и стоимости догоняет/перегоняет бипед, но не даёт новых сценариев в человеческой инфраструктуре.Alozarian Автор
28.08.2025 07:30Теперь к @inkelyad: Про «упереться при силовой работе». У бипеда это решается так же, как у человека — трёх/четырёхточечным контактом (две ноги + рука/таз к стойке/стеллажу), правильной позой (шире стойка, ниже COM), стэппинг‑рефлексом и использованием обычных средств (короткий хват, телескопические насадки, стремянка/подмости). То есть доп‑опора появляется когда нужна, но не «съедает» руки в штатном режиме.
Наш выбор не идеологический, а инженерный: при ограничениях «здания как есть» + «две свободные руки» минимальная по компонентам и TCO конфигурация — 2 ноги + 2 руки . В одноуровневых и стабильных трассах — берём колёса; в пересечёнке без манипуляции — квадро. В человеческих помещениях бипед даёт лучший баланс универсальности и стоимости.
inkelyad
28.08.2025 07:30multi-legged роботы (как hexapods)
Почему вы все сравниваете с моделями, где все ноги одинаковые?
Нужно несколько конечностей для перемещения, но не все они обязаны быть ногами в традиционном понимании. Условные хваталки на уровне "талии" не для выполнения манипуляций, а для хватания за перила, дополнительного упора в землю (только когда надо), удержания равновесия -- добавляют устойчивости, проходимости и избавляют (понятно, что не всегда, но часто) от необходимости разной страховки и крепежа для тушки.
Radisto
28.08.2025 07:30то почему эволюция "выбрала" его только для человека?
Почему "только"? Многие динозавры ходили на двух ногах. У тираннозавра передние даже атрофировались за ненадобностью. Широко распространенный в прошлом способ локомоции. И сейчас им нелетающие птицы пользуются, но птицы - нечистый эксперимент, у них уже нет выбора.
Alozarian Автор
28.08.2025 07:30Тут нужно уточнить формулировку. Бипедальность как таковая действительно эволюционировала многократно - тероподы, орнитоподы, многие современные птицы, кенгуру, тушканчики, некоторые приматы периодически используют бипедальную локомоцию.
Но человек уникален не просто бипедальностью, а специфическим сочетанием: устойчивая облигатная бипедальная локомоция + полностью освобожденные для точной манипуляции руки + нейроконтроль, способный координировать сложные многозвенные движения.
У тираннозавра передние конечности атрофировались до рудиментов. У кенгуру передние лапы используются, но не для точной манипуляции инструментами. Птицы освободили передние конечности, но превратили их в крылья.
Человек - единственный вид, где бипедальность развилась именно для освобождения рук под универсальное манипулирование при сохранении мобильности. Это и объясняет, почему такая комбинация встречается редко - она требует очень специфических эволюционных условий и компромиссов.
Для робототехники это означает, что мы повторяем уникальный эволюционный эксперимент, который природа провела только один раз в такой форме. Отсюда и сложность задачи.
inkelyad
28.08.2025 07:30Мне кажется, что ошибка считать только перемещение. Нужно еще и устойчивость в момент выполнения действия. Скажем, если нужно что-то довольно сильно дернуть вбок, а не просто поднять - две опоры становятся резко недостаточными и сложными в управлении. Или поднять что-то 'на вытянутых руках', в глубине какой-нибудь полости.
Alozarian Автор
28.08.2025 07:30Устойчивость во время выполнения задач (читай, при силовом взаимодействии) — это ключевой аспект, и фокус только на локомоции может быть упрощением. Согласен. В статье я действительно акцентировал внимание на энергоэффективности перемещения, как на фундаментальной основе для масштабируемых решений, но это не значит, что стоит "игнорировать" манипуляции.
Во-первых, современные гуманоидные роботы используют подходы whole-body control (WBC), которые позволяют учитывать всю динамику тела для поддержания баланса во время взаимодействия с объектами. Например, при боковом рывке или подъёме на вытянутых руках робот может динамически перераспределять вес, использовать руки как дополнительные опоры или корректировать позу в реальном времени. Это решает проблему "двух опор" за счёт интеграции сенсоров, алгоритмов предиктивного контроля и машинного обучения. Такие системы, как в роботе Atlas от Boston Dynamics, позволяют выполнять сложные манипуляции, включая подъём и перемещение грузов с учётом внешних сил, без потери стабильности (более развернуто изложено тут).
Во-вторых, для задач вроде "дернуть вбок" или подъёма на расстоянии разрабатываются специализированные контроллеры стабильности. Например, методы на основе foundation models (как FLAM) интегрируют базовую политику с функцией стабилизации, чтобы робот мог справляться с локоманомипуляциями — комбинацией движения и манипуляции — даже в динамичных сценариях (вот более-менее свежая статья на этот счет). А для статической устойчивости применяются алгоритмы, учитывающие центр масс (CoM) и контактные силы, что позволяет избегать падений при нестандартных нагрузках.
Но (в поддержу Вашего комментария).
При подъеме тяжелых предметов или приложении существенных сил центр масс смещается, а узкая база поддержки (две стопы) создает проблемы стабилизации. Квадропед или даже колесная платформа с аутригерами обеспечат гораздо большую стабильность для таких задач.
Конкретные ограничения бипедов - навскидку:
Подъем грузов выше 10-15% собственного веса становится проблематичным
Работа с инструментами, требующими значительного усилия (дрель, кувалда)
Толкание/тягание тяжелых объектов
Действия на максимальном вылете рук
По сути, двуногая платформа оптимальна для "деликатных" манипуляций в человеческой среде, но проигрывает в задачах, требующих "грубой силы". Робот-грузчик на двух ногах - сомнительная идея, а вот робот-ассистент для точных операций в офисе или лаборатории - более реалистично.
Это фундаментальное физическое ограничение, которое ML не решит. Площадь опоры и расположение центра масс диктуют законы механики. Возможно, гибридные решения (стационарная рабочая позиция + мобильность при необходимости) окажутся более практичными для многих сценариев.
Хотя - останусь при своем мнении - для городской среды и общих задач гуманоиды с продвинутым контролем уже демонстрируют надёжность.
Oncenweek
Странно, что двуногие роботы сравниваются с гипотетической 6-ногой платформой, но не сравниваются с 4-х ногой (любая современная "робособака"), хотя у такой платформы, как минимум, такое же количество приводов. И нет сравнения с более классическими колесными и гусеничными платформами, которые по энергоэффективности и затратам на вычисления уделают двуногого робота как тузик грелку. Единственно место, где двуногая платформа полезна - это готовые помещения, не предназначенные для роботов - с лестницами, узкие, но с высокими стеллажами/полками, где требуются манипуляции на высоте человека и наименьшая занимаемая площадь при достаточной проходимости
Alozarian Автор
Хороший пункт. По «чистой ходьбе» и на ровной плите колёса/гусеницы объективно эффективнее: их CoT обычно 0.05–0.2, у хороших квадропедов 0.4–0.6, у бипедов 0.3–1.0 (зависит от механики и контроллера). И по вычислениям картина похожая: динамика на дереве звеньев линейная по числу DoF у всех (RNEA/ABA – O(n)), но задачи whole‑body‑контрола с контактами растут примерно как O((n+c)³), так что «простые» колёсные выигрывают, пока нет ступеней/порогов и двуруких действий. Здесь я с Вами не спорю.
С квадропедами сравнение тоже понятное: для локомоции они стабильнее и зачастую экономичнее. Но ключевой критерий в «человеческой» среде — двурукая манипуляция при сохранении мобильности. У бипеда руки «не заняты опорой» — двери, ручки, выключатели, инструмент, высокий стеллаж, перенос коробки двумя руками — всё это делается без перестановки мебели и без «достраивания» манипуляторов. Как только к «робособаке» добавляют полноценные руки, растут DoF, масса, ширина корпуса и энергозатраты — и по TCO такая система быстро догоняет/перегоняет бипеда, теряя главное преимущество простоты.
Как мне кажется, компромиссы очевидны:
• Колёса/гусеницы — одноуровневые трассы, стабильные маршруты, максимум throughput.
• Квадропеды — внештатный рельеф, тяга и устойчивость при ограниченной манипуляции.
• Бипеды — здания «как есть»: лестницы, узкие проёмы, полки на высоте человека и задачи, где нужны две свободные руки без ретрофита помещения. Именно под эти сценарии мы и таргетируем платформу.
inkelyad
Зато добавляется эта самая мебель и вспомогательные механизмы. Попробуй ввинтить лампочку или сделать еще что-то под потолоком или на этом самом высоком стеллаже без стремянки/подъемника.
Alozarian Автор
Справедливое замечание: для работ под потолком нужен доступ — стремянка, подмости или подъёмник. Но это как раз аргумент в пользу бипеда, а не против него. Гуманоид единственный из мобильных платформ, кто без ретрофита может пользоваться тем же инвентарём, что и человек: подняться на лестницу с 3‑точечным контактом, держать инструмент двумя руками, работать с телескопическими насадками. Колёсам и «робособакам» для той же задачи придётся либо строить спецподиумы/рейки, либо навешивать отдельные манипуляторы — это прямой CAPEX и рост DoF/OPEX.
В наших сценариях «высота» закрывается стандартными средствами объекта: невысокая стремянка/площадка для потолка и стеллажей; для ещё выше — обычный ножничный подъёмник. Под это предусмотрен режим: лестничная/стремянная ходьба с 3‑точечным контактом, ограничения по трению/CoP в контроллере (QP‑WBC), страховочная привязь к анкерам. То есть бипед не отменяет стремянку — он делает её единственным дешёвым дополнением вместо переделки помещения под робототехнику.
inkelyad
Тут не очень понятно. Какие три точки?
Руки(обе) заняты тем, что ящик, который со стеллажа сняли, держат. Две ноги - на ступеньках стремянки. Тут и у человека некоторые проблемы будут, если ящик хоть сколько-то объемный и тяжелый.
Alozarian Автор
Речь про стандартное правило лестниц: две ноги + одна рука (или 1 нога + 2 руки) - это стандартное правило безопасности при работе с лестницами (оказывается, даже схемы есть ) Это правило выполняется именно во время перемещения по ступеням. Если обе руки заняты коробкой, перемещаться нельзя — робот (как и человек) сначала фиксируется и работает из статической позы.
Как может выглядеть безопасная процедура в наших сценариях:
Подъём без груза в режиме 3‑точек.
Фиксация к стремянке (захват бедром/тазовым упором, ладонью/локтем за стойку, страховочная стропа) — появляется третий контакт.
Снятие/установка ящика двумя руками из неподвижной стойки; при необходимости — крепление груза к груди/корзине или опускание через простую таль/стропу.
Спуск снова в режиме 3‑точек.
Для объёмных/тяжёлых предметов — не “бег по стремянке с коробкой”, а площадка/подъёмник или подъём через полиспаст/док‑станцию. Смысл моего тезиса: бипед совместим с тем же человеческим инвентарём и правилами охраны труда, а не в нарушении их.
inkelyad
Так во именно. Т.е. дополнительная конечность (какого-нибудь хватательного типа) для перемещения - резко все упрощает. "Бег по стремянке с коробкой" можно получить без использования дополнительных приспособлений.