WALK-MAN. Foto: IIT / WALK-MAN-ProjektIn den letzten Jahren haben Ingenieure des italienischen Instituts für Technologie (IIT) daran gearbeitet, den
WALK-MAN -Roboter (Whole-Body Adaptive Locomotion and Manipulation) zu verbessern. Diese humanoide Maschine ähnelt dem berühmten
Atlas- Roboter von Boston Dynamics. Es wurde jedoch für schwerwiegendere Angelegenheiten als den Transport von Waren in ein Lagerhaus entwickelt - um Menschen bei technologischen Unfällen zu helfen, Trümmer zu analysieren und Brände zu löschen. Sie trat erstmals im Juni 2015 bei der DARPA Robotics Challenge vor der Öffentlichkeit auf.
Die Arbeit wird von einer Gruppe des IIT koordiniert, aber tatsächlich nehmen Wissenschaftler und Ingenieure vieler Forschungsorganisationen und Universitäten in Europa daran teil. Dank der Finanzierung der Europäischen Kommission ist WALK-MAN zu einem wirklich internationalen Projekt geworden: Jeder betreibt seinen eigenen Bereich und ist für ein bestimmtes Modul oder Subsystem verantwortlich: von Software-Simulatoren bis zu Servoantrieben und Manipulatoren.
Das WALK-MAN-Projekt läuft seit fünf Jahren. Jetzt haben die Ingenieure eine größere Aufrüstung des Roboters durchgeführt, wonach die Zeit für Tests und Demonstrationen gekommen ist.
Das erste WALK-MAN-Modell sah sperriger und ungeschickter aus als eine moderne Kopie. Aber selbst dann war es ein starkes Auto.
Das erste Modell ist WALK-MAN. Foto: IITDie Entwickler stellten dann fest, dass alle Komponenten 100% neue Geräte sind. Zu seinen Hauptmerkmalen gehört die Verwendung von besonders leistungsstarken Motoren, die in der Lage sind, jedem Gelenk mehrere Kilowatt Spitzenleistung zu liefern. Das Design des Roboters ist darauf ausgelegt, die Masse zu reduzieren und die dynamischen Eigenschaften des Roboters zu verbessern. Eine große Anzahl von Sensoren überwacht die Last, Temperatur, den Zustand der Mechanismen und die Elektronik.
Die neue Version wurde erheblich modernisiert. Der Roboter erhielt einen völlig neuen Körper aus Aluminium- und Magnesiumlegierungen sowie Titan. Infolgedessen war es möglich, Gewicht von 133 kg auf 102 kg zu verlieren.
Aufgrund der Abnahme der Masse, insbesondere oberhalb des Gürtels, trug der Roboter erheblich zur Dynamik, Schärfe der Bewegungen und Fähigkeit zur Aufrechterhaltung des Gleichgewichts bei - all dies sind sehr wichtige Merkmale, um bei Bedarf an der Stelle einer Naturkatastrophe, einer Katastrophe oder eines Unfalls zu handeln, an der er eingesetzt werden soll. Im oberen Teil des Körpers wurden neue Antriebe installiert, und selbst mit einer kleineren Batterie von 1 kWh kann der Roboter etwa zwei Stunden lang autonom arbeiten.
Die Abmessungen des Roboters haben sowohl in der Breite als auch in der Dicke abgenommen, so dass er leichter in enge Öffnungen in der Mitte von Trümmern und entlang von Korridoren gelangen kann. Zusammen mit Ingenieuren der Universität Pisa wurden neue biomorphe „Hände“ entwickelt - Manipulatoren mit 19 Freiheitsgraden, die eine Vielzahl von Objekten sicher erfassen. Es ist genug Kraft vorhanden, um eine Last von 10 kg länger als 10 Minuten zu tragen (das Vorgängermodell hat 7 kg angehoben).
Im Rahmen einer vorläufigen Demonstration nahm WALK-MAN an einer Simulation von Rettungsaktionen in einer durch ein Erdbeben beschädigten Industrieanlage teil, in der Gaslecks und ein Brand auftreten. Das heißt, unter Bedingungen, die für die menschliche Arbeit zu gefährlich sind - in solchen Situationen ist der Einsatz von Robotern vorzuziehen. Egal wie viel das Auto kostet, es wird immer billiger sein als menschliches Leben.
Das Video zeigt, wie sich der Roboter im Gebäude bewegt, das Ventil dreht, die Tür entriegelt und den Feuerlöscher einschaltet. Ungefähr 80% der Zeit, in der der Roboter vom Bediener gesteuert wird: Der Autopilot ist nur für bestimmte lokale Funktionen verantwortlich, z. B. für die Aufrechterhaltung des Gleichgewichts, einige Körperbewegungen usw.
Die Entwickler stellen eine signifikante Verbesserung der Software- und Computerleistung fest. Jetzt kann WALK-MAN zuverlässige Steuermodule mit erhöhter Komplexität in Echtzeit einsetzen.
Es sollte beachtet werden, dass die erste Version des Roboters bei den DRC 2015-Wettbewerben nicht sehr gut funktionierte und nur 2 von 8 Hindernissen überwand. Jetzt wurden viele Probleme behoben: WALK-MAN ist einfacher und stärker geworden, sodass es jetzt besser für die Arbeit in der menschlichen Umgebung geeignet ist, sich schneller und stabiler bewegt, weniger Energie verbraucht und komplexere koordinierte Bewegungen ausführt. Die Hauptaufgaben, denen sich Designer in naher Zukunft stellen müssen, sind eine schrittweise Erhöhung der Autonomie und eine höhere Arbeitsgeschwindigkeit, einschließlich eines schnelleren Gehens. Wie im Video gezeigt, bewegt sich WALK-MAN jetzt trotz seines Namens immer noch sehr langsam.