Denise, een menselijk lopende robot
RobzQ - vrijdag 18 februari 2005 - 11:30
0
TU Delft onderzoeker Martijn Wisse ontwierp en bouwde met financiering van STW de tweebenige looprobot Denise. Denise loopt als een mens, maar haar benen zijn van staal en haar bovenlijf bestaat uit een patroon koolzuurgas om haar spieren aan te sturen. Samen met Amerikaanse collega's publiceert Wisse op 18 februari in Science over de resultaten met tweebenige looprobots die lopen als mensen.
Mensen lopen met vloeiende, natuurlijke bewegingen, terwijl zelfs de meest geavanceerde robots zich houterig voortbewegen. 'Dat moet beter kunnen,' dacht Martijn Wisse. De Delftse werktuigbouwkundige ontwierp op basis van het biologische voorbeeld een serie robots die op een menselijke manier lopen. De laatste in zijn serie van drie is Denise. Denise is samen met twee looprobots van collega's van Cornell University en van het MIT, onderwerp van het artikel in Science.
Wisse richtte zich al tijdens zijn promotieonderzoek op het ontwerp van robots die zich voortbewegen als mensen. Afgelopen zomer kreeg hij voor zijn ver volgonderzoek een Veni-subsidie. Het doel van het onderzoek aan deze robots is begrijpen hoe mensen zich voortbewegen en hoe zij hun evenwicht daarbij bewaren.
Het basisidee achter de drie robots is hetzelfde: een goed mechanisch ontwerp zorgt ervoor dat een tweebenige robot zonder enige aansturing van buitenaf stabiel kan lopen. In Denise zit bijvoorbeeld niet meer elektronica dan in de gemiddelde gsm. Hun manier van lopen is geïnspireerd op de menselijke manier van bewegen. Mensen laten zich bij elke stap als het ware voorovervallen. De zwaartekrachtsenergie wordt gebruikt om een volgende stap te zetten. Deze manier van voortbewegen kost heel weinig energie.
Dit basisidee bestond al eerder, maar tot nog toe was daar altijd een helling voor nodig; 'robots' konden zonder motoren als vanzelf van een flauwe helling aflopen. Daardoor was het idee nog niet erg geschikt als basis voor geavanceerde mensachtige robots, en ook niet voor het begrijpen van de menselijke voortbeweging. In het artikel in Science tonen Martijn Wisse en zijn co-auteurs aan dat een helling niet per se noodzakelijk is om je op deze manier voort te bewegen. Door enkele motoren toe te voegen die de zwaartekrachtsenergie vervingen, wisten zij hun robots ook stabiel te laten lopen op een vlakke ondergrond. Wisse voegde aan Denise bovendien een stabiel bovenlijf toe. Het bovenlijf en de armen bewegen tegen de beweging van de benen in, precies zoals mensen dat doen. Ook ontwierp de Delftse onderzoeker een erg eenvoudige manier om de benen te bewegen, en voegde een enkelscharnier toe voor driedimensionale stabiliteit in de enkels. Uit de observatie dat dit enkelmechanisme veel bijdraagt aan de stabili teit, concludeert de onderzoeker dat mensen wellicht hun evenwicht op dezelfde manier bewaren.
Meer informatie:
http://dbl.tudelft.nl/
Filmpjes van Denise in actie:
Denise 1
Denise 2
Denise 3
Denise 4
Denise 5
