bron:
www.kijk.nlNederlandse en Amerikaanse onderzoekers ontwikkelden samen robots die stabiel lopen en nauwelijks energie gebruiken. Slimme en unieke technologie bootsen heel precies het menselijk wandelen na. In Washington presenteerden ze hun onderzoek. (De robots van Cornell, Delft en MIT)
Vijf jaar oud is ze inmiddels, Denise, de tweebenige, wat magere robot van de TU-Delft. Het is redelijk laat voor een nieuwgeborene, om pas na vijf jaar de eerste serieuze stapje te zetten, maar vader Martijn Wisse denkt daar anders over. En terecht, hij bouwde Denise van de grond af op en is trots. Bovendien liep Denise al wel eerder, maar zet ze deze week vooral haar eerste stapjes op het wereldtoneel. In Washington legde collega's van Wisse deze week uit aan de verzamelde internationale wetenschapsmedia hoe zijn creatie werkt.
Wisse werkte voor zijn onderzoek samen met Andy Ruina van Cornell Universiteit en Russ Tedrake van het Massachussetts Institue of Technology. Zij bouwden ieder hun eigen variant – De MIT robot kan bijvoorbeeld leren – maar de basis is gelijk: tweebenige, zelfstandig lopende robots die weinig energie vragen en het menselijk lopen bijna volmaakt nabootsen. De onderzoekers wisselden regelmatig informatie uit en publiceren deze week gezamenlijk een belangrijk artikel in het toptijdschrift Science.
Wisse deed voordat hij zijn onderzoek aan Denise begon in Delft, een project aan Cornell, waar hij een oplossing bedacht voor het zelfstandig lopen van tweebenige robots. Wereldwijd wordt in tientallen laboratoria gewerkt aan de ontwikkeling van menselijke robots. Iedere onderzoeksgroep heeft zo zijn eigen aanpak. Het unieke van dit project is dat de gebruikte technologie misschien wel tien keer efficienter is dan de enige andere robot die kan lopen als de mens, Asimo van Honda.
Hardlopers, doodlopers?
Anders dan de Asimo – die (hard) loopt dankzij ingewikkelde elektronica en enorme voeten – maken Wisse en zijn collega’s voor hun robots gebruik van een simpele gedachte: een scharnierend voorwerp beweegt altijd uit balans. Denk aan een passer waarmee je loopbewegingen maakt op een tafel. Het kantelen van de ‘benen’ moet worden gecompenseerd om te zorgen dat de ‘romp’ recht blijft. In Denise gebeurt dat, simpel gezegd, door op de horizontale loopbeweging een horizontale contrabeweging te maken. Denise doet dat onder meer met haar armen.
In het universiteitsblad van de TU-Delft, TU-Delta, legde Wisse het al eens als volgt uit: “Het loopscharnier is vergelijkbaar met een fiets die stuurt in de richting waarin hij valt. Geef een duwtje tegen de rechterflank van een rijdende fiets en de fietser zal naar links kantelen en de duw opvangen door naar links te sturen zodat de fiets niet omvalt. Er is een koppeling tussen scheef gaan en de richting van sturen. Bij voldoende snelheid zorgt deze koppeling voor stabiliteit tegen zijwaarts omvallen van de fiets, en nu ook voor stabiliteit in de robot.”
Wat beweegt Denise?
Verder moeten de robots op eigen kracht kunnen voortbewegen. Daarvoor kwamen de onderzoekers van Delft, Cornell en MIT ieder met hun eigen oplossing. Denise heeft een pneumatische motor in haar gewrichten. Die moet ervoor zogen dat haar benen een duwtje krijgen zodra ze de grond hebben geraakt en een stap doorzetten. Met deze techniek compenseert Wisse de drijvende kracht waarop robots als Denise vroeger vertrouwde: het heuveltje. Want Denise is een zogenaamde ‘passive-dynamic walker’, zeg maar een beetje een slome, die alleen vooruit kwam als ze heuveltje afging.
Foto: Martijn Wisse
Maar dat is verleden tijd, Denise en haar collega’s lopen nu zelfstandig. Daarom is het onderzoek van Wisse ook zo interessant. Denise loopt stabiel en bijna met menselijke beweging alleen op de energie die nodig is om been na been af te zetten. De luchtmotor hiervoor draagt ze bij zich. Wisse en collega’s in Delft werken er nu aan om de motor die het afzetten verzorgt lichter en betrouwbaarder te maken. Het is niet te hopen dat slanke Denise veel aankomt, daar houden dames niet zo van.
Marco van Kerkhoven in Washington
5 Replies
11875 Views