Zesbenige intelligentie
De robot ziet eruit als een reusachtige wandelende tak. Geïnspireerd door het insect heeft Hector (HExapod Cognitive auTonomously Operating Robot) elastische gewrichten en een extreem licht uitwendig skelet. maxon aandrijvingen zorgen in de zes benen voor flexibele bewegingen.
Behoedzaam beweegt Hector zich over het hindernissenparcours, zijn elegantie is niet te evenaren. De researchgroep “Biomechatronik” van de Universiteit Bielefeld onder leiding van Prof. Dr. Axel Schneider ontwikkelde de zesbenige looprobot op basis van een wandelende tak. Voor de constructie werden de afmetingen van het insect met ongeveer factor 20 vergroot. De totale lengte van Hector bedraagt rond de 90 cm – een reusachtige wandelende tak. Doel van het project is om beter te begrijpen hoe deze insecten lopen en de coördinatiemechanismen te vertalen naar technische systemen. Bovendien wil de wetenschappers elementaire concepten voor de besturing van elastisch bediende robotsystemen verder onderzoeken. Het extreem lichte uitwendige skelet bestaat uit met koolstofvezels versterkt kunststof (CFK). Alle aandrijvingen en verbindingselementen van de benen - bestaande uit aluminiumlegering -zijn in Bielefeld geconstrueerd en geproduceerd. Het unieke aan de 12 kilo zware robot is dat deze is uitgerust met vele sensoren en werkt met een biologisch, decentraal regelingsconcept. Door de zelf geconstrueerde aandrijvingen en tastsensoren kan de robot zich flexibel aan het bodemoppervlak aanpassen. Momenteel is Hector in staat over licht oneffen terrein te lopen en probleemloos over kleine hindernissen, zoals bijvoorbeeld traptreden, te klimmen.
Een been – drie maxon motoren
Elk been van de looprobot bestaat uit drie gewrichten, zodat in totaal de bewegingen van 18 gewrichten gelijktijdig moeten worden gecontroleerd. Daarvoor zijn in elk been drie borstelloze maxon EC 45 platte motoren ingebouwd. Elke aandrijving van 50W is een speciale uitvoeringen, zonder zijdelingse printplaat. De 18 beengewrichten worden aangestuurd door biologische algoritmes. Daarom zijn de elektronica met bijbehorende besturing is in de aandrijving geïntegreerd. Om de aandrijvingen elastisch te maken, zijn speciaal daarvoor ontwikkelde elastomeerkoppelingen rechtstreeks in de aandrijvingen geïntegreerd. Het was voor het onderzoeksteam van belang dat de motoren een hoog koppel en tegelijk een kleine omvang en geringe massa zouden hebben. “Bovendien moesten de motoren indien mogelijk een kleine lengte hebben, omdat de lengte van de totale aandrijving naast andere factoren ook de bewegingsspeelruimte van de benen limiteert. Daarom hebben we voor de EC 45 flat 50 W gekozen”, verklaart Jan Paskarbeit, wetenschappelijk medewerker van het onderzoeksteam en ontwikkelaar en schepper van Hector.
Eenvoudig intelligent gedrag
Hector doet qua intelligentie uiteraard onder voor de insecten, maar bij de beencoördinatie worden al complexe sensordata verwerkt. Hij kan zelfstandig lopen en reageert op hindernissen. “Men kan een insect een bepaalde, eenvoudige intelligentie nauwelijks ontzeggen. In deze geest is er ook bij Hector sprake van een eenvoudige vorm van intelligent gedrag. Een van vele belangrijke eigenschappen van intelligent gedrag is bijvoorbeeld, verder te plannen dan het hier en nu. Eerste versies van een ‘hogere’ robotbesturing die momenteel op het systeem worden getest, zijn bedoeld om de robot eenvoudige planningsvaardigheden aan te leren en hem in die zin dus ook iets intelligenter te maken”, zegt Paskarbeit. Gepland is dat tot 2017 de looprobot - binnen het samenwerkingsproject dat deel uitmaakt van de “Exzellenzcluster” Cognitieve interactietechnologie van de universiteit van Bielefeld - met nog meer vaardigheden
© maxon motor ag
