Роботизирани съединения с регулируема твърдост, високотехнологичен агрегатор

Здравите стави с регулируема твърдост правят хуманоидния робот по-безопасен.

Повечето от хуманоидните роботи, разработени през последните няколко десетилетия, имат твърди стави. И това е проблем, когато общуват с хора. Схванатите им ръце и крака могат да наранят човек, ако роботът случайно удари някого или ако загуби равновесие и падне. Напоследък има голям интерес към разработването на автоматизирани съединения за роботи с променлива коравина, което би повишило нивото на безопасност на роботите. Но досега малко изследователски екипи са построили пълен робот. Сега група от Италианския технологичен институт (IIT) се доближава до тази цел, като изгражда хуманоиден робот, наречен COMAN („Commandable Humanoid“). Всъщност той е без глава.

Роботът е с размерите и теглото на четиригодишно дете (94,5 см височина (от краката до врата) и тежи 31,2 кг). Комбинацията от твърди и "послушни" (т.е. с регулируема твърдост) стави осигурява на робота 25 степени на свобода (DOF) (вижте диаграмата по-долу).Твърдите стави са показани в синьо, а така наречените „послушни“ стави са показани в червено.

Динамичните съединения с 14 степени на свобода работят на базата на последователни еластични задвижвания. Тези устройства са собствен проект на IIT. Те осигуряват флексия / екстензия на ръцете и краката. Те са малки и модулни, което ги прави идеални за роботи с много степени на свобода, като хуманоидни роботи. Проучвателите също създадоха свои собствени сензори за въртящ момент за всяка от еластичните стави, включително 6-осен сензор за сила/въртящ момент за глезенните стави. Разработката на робота е частично финансирана от европейския проект AMARSI.

Какво е добро в „послушанието“ на робота? Еластичните задвижващи механизми правят ходенето на робота еластично. При експериментите с ходене хардуерът на робота поглъщаше силите на реакция на земята, генерирани от всяка стъпка, без допълнителен контрол и управление. Тези инструменти включват специални сложни механизми и много сложен софтуер. А при използване на "послушни" стави, роботът се стабилизира дори върху движеща се платформа.

По време на разработването на своя „послушен" хуманоид, изследователският екип създаде и метод за определяне на оптималната еластичност на ставите, който досега отнемаше предимно време, тъй като се определяше чрез „проба и грешка". Техният метод ще послужи като основа за други изследователи, разработващи „послушни“ роботи. Базира се на резонансен анализ и критерии за максимално съхранение на енергия.Ако се чудите защо роботът е без глава, не се притеснявайте! Златотърсачите вече довършват чифт "послушни" ръце и скоро ще съчетаят всички части на тялото в пълноценен робот.

---