Representación de robots humanoides. Fuente: Chignoli et al.
Puede ser un desafío crear robots que puedan realizar movimientos acrobáticos, como dar vueltas o saltos giratorios. Por lo general, estos robots requieren diseños de hardware sofisticados, planificación de movimiento y algoritmos de control.
Los científicos del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) y la Universidad de Massachusetts Amherst diseñaron recientemente un nuevo humanoide robot operado por un planificador de movimiento de cine dinámico que opera actuadores y controlador de aterrizaje. Este proyecto, que aparece en un artículo publicado anteriormente en arXiv, podría permitir a los robots humanoides realizar volteretas hacia atrás y otros movimientos acrobáticos.
“En este artículo, tratamos de idear un algoritmo de control realista para que un robot humanoide real realizara comportamientos acrobáticos como rodar hacia atrás / adelante / de lado, dar vueltas y saltar sobre un obstáculo”, dijo Donghyun Kim, uno de los científicos que desarrollaron el software y el controlador del robot, dijo TechXplore. “Para hacer esto, primero identificamos el desempeño del actuador de manera experimental y luego presentamos las limitaciones básicas de nuestro planificador de movimiento”.
Para realizar un comportamiento altamente dinámico, los robots normalmente necesitan hacer un uso eficiente de los actuadores. Sin embargo, la mayoría de los diseños de robots existentes no tienen en cuenta completamente los desafíos y aspectos del equipo, como la caída de voltaje que puede ocurrir durante los movimientos de alto par / velocidad.
Kim y su colega han desarrollado un nuevo método que se ocupa de las limitaciones asociadas con el comportamiento altamente dinámico de los robots al planificar y controlar el movimiento. Combinado con su diseño de robot humanoide propuesto, este método podría permitir movimientos más dinámicos como la acrobacia.
“La diferencia más notable entre el nuevo robot humanoide que hemos desarrollado y otros robots humanoides En el pasado, se han desarrollado actuadores “, dijo Kim.” Las tecnologías de actuadores se han mejorado radicalmente y hemos demostrado un rendimiento sobresaliente en robots de cuatro patas, MIT Cheetah 1, 2, 3 y robots mini-cheetah. El nuevo robot humanoide utilizará la misma tecnología de actuador, representada por un control de par rápido y preciso con control inverso altamente controlado y una carcasa compacta y duradera “.
A diferencia de otros robots humanoides desarrollados en el pasado, el nuevo robot diseñado por uno de los científicos del equipo, Sangbae Kim, es extremadamente dinámico y eficiente. Esto debería permitirle realizar tareas más exigentes y complejas.
“Realizar movimientos dinámicos es un desafío para los robots porque su operador primero necesita comprender la correlación entre el hardware y el software”, dijo Donghyun Kim. “En este trabajo, tratamos de resolver las limitaciones críticas de hardware del movimiento dinámico en nuestro algoritmo de control en base a nuestra experiencia y conocimiento acumulados sobre equipos robóticos”.
Kim y sus colegas probaron el diseño del robot, la herramienta de planificación del movimiento y el controlador de aterrizaje en simulaciones realistas. Sus hallazgos son muy prometedores, ya que muestran que el robot humanoide del MIT debería poder realizar una variedad de comportamientos acrobáticos, que incluyen giros hacia atrás, giros hacia adelante y saltos de giro.
En el futuro, MIT humanoide el robot puede resultar muy eficaz en el cumplimiento de una amplia gama de misiones complejas. Mientras tanto, los investigadores planean probar su diseño, planificador de tráfico y algoritmo de control en escenarios del mundo real.
“Ahora probaremos el algoritmo de control desarrollado en un robot real y desarrollaremos aún más las capacidades dinámicas de los robots de patas”, dijo Kim. “También planeamos incorporar el sistema de percepción en nuestro control algoritmopara hacer que los robots sean más capaces de responder a los cambios en el entorno externo ”.
Robot humanoide MIT: diseño, planificación de movimientos y control del comportamiento acrobático. arXiv: 2104.09025 [cs.RO]. arxiv.org/abs/2104.09025
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