La mayoría de los robots humanoides desarrollados durante las últimas décadas han tenido rigidez en las articulaciones, y eso es un problema si alguna vez van a interactuar con la gente. Sus brazos y piernas inflexibles podrían lesionar a una persona si la golpearan accidentalmente, o si pierden el equilibrio y caen. Últimamente ha habido un creciente interés en el desarrollo de las articulaciones robóticas con rigidez variable, lo que mejoraría su seguridad, pero hasta ahora pocos grupos han construido un robot completo. Ahora, un equipo del Instituto Italiano de Tecnología (IIT) se está acercando a ese objetivo con su robot humanoide COMAN.
Siguiendo el modelo de un niño de cuatro años de edad, COMAN , que mide 94,5 cm de alto (desde el pie hasta el cuello) y pesa 31,2 kg. Cuenta con 25 grados de libertad (GDL), y una combinación de rigidez en las articulaciones(ver diagrama a continuación). Las articulaciones que contiene (14 GDL) se basan en una serie de actuadores elásticos. Estos actuadores de un diseño personalizado creado por el equipo de IIT aplicado a la flexión / extensión de los brazos y las piernas, son a la vez pequeño y modulares, lo que los hace ideales para los robots de múltiples GDL como humanoides. Los investigadores también han construido un par de sensores personalizados para cada una de las juntas elásticas , incluyendo un sensor de fuerza / par de torsión de 6 ejes de las articulaciones del tobillo. El desarrollo del robot se financia, en parte, por el proyecto europeo Amarsi.
Entonces, ¿qué se obtiene de este logro? Los actuadores elásticos añade literalmente un resorte para cada paso que da COMAN: en experimentos para caminar el robot absorbio de forma natural las fuerzas de reacción del suelo en cada paso, sin la aplicación de control adicional, que es difícil de ser realizado por la mayoria de los humanoides. tambien se ha implementado un método de control de la estabilización, en el siguiente video, el robot se posa sobre una plataforma en movimiento y es golpeado, para probar su estababilidad.
La estructura interna del COMAN está hecha de aleación de titanio, acero inoxidable, y aleación de aluminio, cubierto por un exoesqueleto plástico ABS. Las imágenes a continuación muestran la ubicación y la estructura de las series de actuadores elásticos (SEA) en las caderas del robot, las rodillas, los tobillos, los hombros y los codos.
En el curso del desarrollo del robot, el equipo también ideó un método para determinar la elasticidad de las articulaciones óptima, que hasta ahora ha sido en gran medida un problema que consume tiempo y errores por escasa documentación . Su método ofrece un marco para otros investigadores que exploran los robots humanoides y se basa en un análisis de resonancia y los criterios de maximización de almacenamiento de energía.
Algunos de los robots anteriores que se acercaban a este concepto incluyen Wendy de la Universidad de Waseda (1998) y Twendy - One ( 2007 ) , robots de servicio destinados a ayudar a las personas mayores. Por razones de seguridad se presentaron brazos compatibles mediante mecanismos conjuntos especialmente desarrollados que eran algo voluminoso. Más recientemente , Meka Robotics ha producido un torso humanoide con los brazos compatibles para labores y Roboray bípedo de Samsung del Centro Aeroespacial Alemán DLR- que posee piernas de par controlado . Rethink Robotics Baxter también cuenta con brazos compatibles.
Pero el equipo del IIT , que incluye Nikos G. Tsagarakis , Stephen Morfey , Gustavo Medrano Cerda, Zhibin Li, y Darwin G. Caldwell, es uno de los primeros en construir un humanoide con ambos brazos y piernas. Y si te estás preguntando por qué el robot sin cabeza, 'No se preocupen : hay una cabeza en camino. Y escuchamos que los investigadores también han completado un par de manos . Esperamos ver esas nuevas partes integradas en el robot pronto.
