Un estudio realizado por ingenieros de la Universidad Estatal de Oregón sugiere que han logrado la implementación robótica más realista de la dinámica de caminar humana que se haya hecho, lo que en última instancia puede permitir una versatilidad y un rendimiento similar al humano.
El sistema se basa en un concepto llamado caminata de "masa primaveral" que se teorizó hace menos de una década, y combina la dinámica pasiva de un sistema mecánico con control por computadora. Proporciona la capacidad de reaccionar ciegamente en terrenos irregulares, mantener el equilibrio, mantenga una eficiencia de movimiento y esencialmente camine como lo hacen los humanos.
Como tal, este enfoque para los robots que pueden caminar y correr como humanos abre la puerta a nuevas industrias, trabajos y sistemas mecanizados completamente nuevos que no existen actualmente.
Los hallazgos sobre caminar en masa en primavera se han informado por primera vez en Transacciones IEEE en robótica , por ingenieros de OSU y Alemania. El trabajo ha sido apoyado por la Fundación Nacional de Ciencia, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa y el Programa de Ciencia de la Frontera Humana.
Las tecnologías desarrolladas en OSU han evolucionado a partir de estudios intensos de caminar y correr tanto humanos como animales, para aprender cómo los animales logran una fluidez de movimiento con un alto grado de eficiencia energética. Los animales combinan un aporte sensorial de nervios, visión, músculos ytendones para crear locomoción que los investigadores ahora han traducido a un sistema robótico que funciona.
El sistema también es eficiente. Los estudios realizados con su modelo de robot ATRIAS, que incorpora la teoría de la masa de resorte, mostraron que es tres veces más eficiente energéticamente que cualquier otro robot bípedo de tamaño humano.
"Estoy seguro de que este es el futuro de la locomoción robótica de patas", dijo Jonathan Hurst, profesor de ingeniería mecánica de OSU y director del Laboratorio de Robótica Dinámica en la Facultad de Ingeniería de OSU.
"Básicamente hemos demostrado la ciencia fundamental de cómo caminan los humanos", dijo.
"Otros enfoques robóticos pueden tener piernas y movimiento, pero realmente no capturan la física subyacente", dijo. "Estamos convencidos de que este es el enfoque en el que trabajarán los robots con patas más exitosos. Conserva la sustancia yciencia de la locomoción animal con patas, y los animales demuestran un rendimiento que supera con creces cualquier otro enfoque que hayamos visto. Este es el camino a seguir ".
La tecnología actual, dijo Hurst, sigue siendo una ilustración cruda de lo que puede deparar el futuro. Cuando se refina y perfecciona aún más, los robots que caminan y corren pueden funcionar en las fuerzas armadas. Como bomberos pueden cargar escaleras arriba en edificios en llamas para salvarvidas. Podrían desempeñar nuevos roles en las fábricas o realizar tareas domésticas comunes.
Los aspectos de la tecnología de locomoción también pueden ayudar a las personas con discapacidad, dijeron los investigadores.
"Los robots ya se utilizan para el entrenamiento de la marcha, y vemos los primeros exoesqueletos comerciales en el mercado", dijo Daniel Renjewski, autor principal del estudio con la Technische Universitat Munchen. "Sin embargo, solo ahora tenemos una idea de cómocaminar de forma humana funciona en un robot. Esto nos permite construir una clase completamente nueva de robots y prótesis portátiles que podrían permitir al usuario recuperar una forma de caminar natural ".
Los investigadores dijeron que hay pocos límites para esta tecnología.
"Pasará algún tiempo, pero creemos que los robots con patas permitirán la integración de los robots en nuestra vida diaria", dijo Hurst. "Sabemos que es posible, basado en el ejemplo de los animales. Por lo tanto, es inevitable que resolvamosproblema con los robots. Esto podría llegar a ser tan grande como la industria automotriz "
Y gran parte de esto, según los científicos, se basará en el concepto de "masa primaveral", que los animales han estado perfeccionando a través de millones de años de evolución.
Los robots que se construyen en OSU fueron diseñados para imitar esta acción de animales bípedos con patas de resorte. Con variaciones menores, los músculos, tendones y huesos forman una estructura que exhibe la mayor parte del comportamiento requerido, y el control consciente simplemente empuja las cosas.poco para mantenerlo en la dirección correcta. El esfuerzo es suave y elástico, y una vez entendido, puede simularse en los robots que caminan con resortes y otras tecnologías.
ATRIAS, el robot de tamaño humano creado más recientemente en OSU, tiene seis motores eléctricos alimentados por una batería de polímero de litio del tamaño de medio galón de leche, que es sustancialmente más pequeño que los paquetes de energía de algunos otros robots móviles.Puede recibir impactos y mantener el equilibrio. Puede caminar sobre terreno accidentado y lleno de baches.
Los investigadores dijeron en su nuevo estudio que esta tecnología "tiene el potencial de mejorar los robots con patas para que coincidan con la eficiencia, la agilidad y la robustez de los animales en una amplia variedad de terrenos".
En una investigación continua, se trabajará para mejorar la dirección, la eficiencia, la configuración de las piernas, la actuación inercial, la operación robusta, la detección externa, las transmisiones y actuadores, y otras tecnologías.
Video: http://www.youtube.com/watch?v=dl7KUUVHC-M&feature=youtu.be
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Oregón . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :