ABONAMENTE VIDEO REDACȚIA
RO
EN
NOU
Numărul 144
Numărul 143 Numărul 142 Numărul 141 Numărul 140 Numărul 139 Numărul 138 Numărul 137 Numărul 136 Numărul 135 Numărul 134 Numărul 133 Numărul 132 Numărul 131 Numărul 130 Numărul 129 Numărul 128 Numărul 127 Numărul 126 Numărul 125 Numărul 124 Numărul 123 Numărul 122 Numărul 121 Numărul 120 Numărul 119 Numărul 118 Numărul 117 Numărul 116 Numărul 115 Numărul 114 Numărul 113 Numărul 112 Numărul 111 Numărul 110 Numărul 109 Numărul 108 Numărul 107 Numărul 106 Numărul 105 Numărul 104 Numărul 103 Numărul 102 Numărul 101 Numărul 100 Numărul 99 Numărul 98 Numărul 97 Numărul 96 Numărul 95 Numărul 94 Numărul 93 Numărul 92 Numărul 91 Numărul 90 Numărul 89 Numărul 88 Numărul 87 Numărul 86 Numărul 85 Numărul 84 Numărul 83 Numărul 82 Numărul 81 Numărul 80 Numărul 79 Numărul 78 Numărul 77 Numărul 76 Numărul 75 Numărul 74 Numărul 73 Numărul 72 Numărul 71 Numărul 70 Numărul 69 Numărul 68 Numărul 67 Numărul 66 Numărul 65 Numărul 64 Numărul 63 Numărul 62 Numărul 61 Numărul 60 Numărul 59 Numărul 58 Numărul 57 Numărul 56 Numărul 55 Numărul 54 Numărul 53 Numărul 52 Numărul 51 Numărul 50 Numărul 49 Numărul 48 Numărul 47 Numărul 46 Numărul 45 Numărul 44 Numărul 43 Numărul 42 Numărul 41 Numărul 40 Numărul 39 Numărul 38 Numărul 37 Numărul 36 Numărul 35 Numărul 34 Numărul 33 Numărul 32 Numărul 31 Numărul 30 Numărul 29 Numărul 28 Numărul 27 Numărul 26 Numărul 25 Numărul 24 Numărul 23 Numărul 22 Numărul 21 Numărul 20 Numărul 19 Numărul 18 Numărul 17 Numărul 16 Numărul 15 Numărul 14 Numărul 13 Numărul 12 Numărul 11 Numărul 10 Numărul 9 Numărul 8 Numărul 7 Numărul 6 Numărul 5 Numărul 4 Numărul 3 Numărul 2 Numărul 1
×
▼ LISTĂ EDIȚII ▼
Numărul 79
Abonament PDF

Despre TORO robotul umanoid

Diana Ciorba
Marketing Manager
@Codespring



INTERVIU

Ing. George Meseșan este implicat din primăvara lui 2016, în proiectul TORO al Institutului de Robotică și Mecatronică al Centrului Aerospațial German - DLR. Pasionat de robotică și de proiectul căruia i s-a dedicat alături de cercetătorii deja implicați în proiect, ing. George Meseșan a fost de acord să ne ofere câteva răspunsuri despre renumitul proiect.

Diana Ciorba: Care este obiectivul principal al proiectului TORO?

ing. George Meseșan: Proiectul TORO a fost demarat în vara lui 2009 cu un robot format din două picioare și o cameră montată deasupra lor. În anii ce au urmat, robotul a fost extins succesiv cu trunchi, brațe, mâini și un cap, până ce în primăvara 2013 s-a ajuns la un robot umanoid. Principalul obiectiv al proiectului TORO a fost din start acela de a servi ca o platformă pentru a studia locomoția controlată prin torsiune. Până de curând, în cazul majorității roboților umanoizi se folosea controlul poziției, care oferă o precizie extraordinară dar nu și robustețe atunci când avem de a face cu o suprafață neregulată. Ba mai mult, are tendința să genereze forțe mari de contact în timpul dereglărilor de suprafață, făcând această abordare nepotrivită pentru interacțiunile om-robot. De exemplu, un robot umanoid controlat prin poziție ce calcă pe piciorul unui om ar putea produce răni grave. Roboții controlați prin forța de cuplu / torsiune, sunt obedienți, interacționează grațios cu mediul (inclusive cu oamenii), dar nu au precizia de mișcare a roboților controlați prin poziție. Din perspectiva ambelor aspecte, roboții controlați prin cuplul de forțe sunt mai umani, fiind, din perspectiva noastră, alegerea logică pentru dezvoltarea unui robot umanoid.

Care sunt principalele realizări ale platformei TORO din ultimii 2 ani?

ing. George Meseșan: În ultimii doi ani, au existat trei direcții mari de cercetare: mersul controlat prin cuplul de forțe, echilibrul, și locomoția multi-contact, unde multi-contact înseamnă că și mâinile sunt folosite ca suport în timpul mișcării. Rezultatele au fost prezentate la conferințe de robotică de elită sau publicate în publicații specializate.

Cum sunt controlate interacțiunile cu mediul în timp ce robotul își menține echilibrul?

ing. George Meseșan: Principala provocare a locomoției și echilibrului umanoide este prevenirea căderii. Roboții umanoizi și oamenii au un centru de greutate ridicat (în cazul robotului TORO, la circa 95 cm de la sol) și o bază de sprijin mică, o situație adeseori descrisă ca un pendul inversat. Am făcut problema și mai dificilă proiectându-l pe TORO cu o labă a piciorului chiar mică: la o înălțime de 1.74 m, TORO are o talpă de 19 cm, adică mărimea 31 de încălțăminte. Proprietățile fizice ale solului (de ex. coeficientul de frecare) și nevoie de a preveni alunecarea sau bascularea piciorului sau a mâinii când este în contact cu mediul, constrâng direcția și amplitudinea forțelor create la punctul de contact. Presupunând că avem o traiectorie pentru centrul de greutate al robotului, în baza legilor fizicii putem calcula forțele ce acționează pe centrul de greutate și putem stabili cum să le distribuim pe punctele de contact date. Distribuția forțelor pe puncte limitate de contact se rezolvă de regulă ca o problemă de optimizare cuadratică limitată.

Care este cea mai mare provocare tehnologică în stadiul actual al cercetării?

ing. George Meseșan: Este dificil să numim una din provocările curente drept cea mai mare. În fiecare domeniu general al roboticii (detectare/percepție, planificare și acțiune), ne confruntăm cu provocări dificile: de exemplu, pentru perceperea mediului și a poziției exacte a robotului în el trebuie să combinăm date din senzori diferiți (giroscop, accelerometru, cameră, senzori ai forțelor de torsiune, etc.) într-o vedere coerentă; pentru a acționa în mediu, trebuie să controlăm simultan cele 27 de grade de libertate ale robotului, în timp ce trebuie luate în considerare limitările motorașelor articulațiilor în termeni de torsiune și velocitate maximă, precum și constrângerile forțelor de contact; cât despre planificare, vrem un robot care să poată reacționa rapid la o comandă dată, ceea ce înseamnă că algoritmul de planificare trebuie să găsească o soluție într-un timp foarte scurt. Deoarece planificarea mișcării pentru cele 27 de articulații ale robotului ar fi intractabilă, ne concentrăm pe modele simplificate ale robotului. Principala provocare este găsirea modelului simplificat care să rețină principalele caracteristici ale robotului complet, fiind pe de altă parte, suficient de simplu încât să realizeze computația eficientă. În cazul lui TORO (și a altor roboți similari), dinamica centrului de greutate (a doua lege newtoniană a mișcării) oferă un model eficient. Totuși, găsirea unei traiectorii fezabile a centrului de greutate dintr-un număr infinit de traiectorii posibile care leagă punctul de pornire de cel final al mișcării este o mare provocare.

Care sunt ariile de cercetare și explorare viitoare ale platformei TORO?

ing. George Meseșan: Principalele obiective ale platformei TORO au fost stabilite la începutul proiectului și probabil nu se vor schimba în viitorul apropiat: de a studia locomoția umanoidă și de a dezvolta metode de planificare și control ce vor permite un comportament cât mai apropiat de cel uman în diferite scenarii (de ex. Mersul pe teren inegal, urcarea treptelor, schimbări de echilibru). O sarcină interesantă pentru cercetare va fi cum să folosească greutatea proprie a robotului pentru a face sarcini date precum cea de a deschide o ușă grea. Oamenii fac asta intuitiv, dar pentru roboții umanoizi, aceasta este o problemă dificilă.

Cum reacționează potențialii utilizatori la modelul funcțional actual?

ing. George Meseșan: Trebuie menționat că TORO este un specimen unic, nu un produs de serie. Fiind o platformă de cercetare dezvoltată de către institutul nostru, TORO nu are utilizatori în afara DLR. Cu toate acestea, cercetători vizitatori din cadrul altor institute fac experimente cu TORO în mod regulat.

Cine crezi că va adopta un asemenea robot în viitorul apropiat?

ing. George Meseșan: Roboții umanoizi sunt proiectați să execute sarcini care sunt repetitive, obositoare sau prea periculoase pentru oameni. Un exemplu este proiectul de colaborare dintre Airbus și câteva institute de cercetare din Europa inclusiv DLR, numit COMANOID.În cadrul proiectului, un robot umanoid execută sarcini de ansamblare a aeronavei considerate de mare risc pentru sănătatea oamenilor, precum aplicarea vopselei anti-corozive în interiorul aeronavei.

Un scurt mesaj pentru comunitatea de robotică din Cluj-Napoca?

ing. George Meseșan: Din punctul de vedere al roboticii, trăim într-un moment privilegiat: anii de pionierat. Știm atât de puține și avem atâtea de învățat. Ca pionier, oricine poate contribui cu o investiție relativ mică, în calitate de pasionat, de cercetător sau profesionist în industrie. Vă încurajez să urmați acest domeniu, deoarece încă sunt multe lucruri frumoase de descoperit!

Mai multe informații despre proiectul TORO:

  1. https://www.dlr.de/rm/en/desktopdefault.aspx/tabid-6838/11291_read-25964/

  2. https://www.dlr.de/rm/en/desktopdefault.aspx/tabid-11678/#gallery/28603

  3. https://www.dlr.de/rm/en/desktopdefault.aspx/tabid-6838/11291_read-48586/

  4. https://www.dlr.de/rm/en/desktopdefault.aspx/tabid-6838/11291_read-48584/

LANSAREA NUMĂRULUI 144

Modern Agile

joi, 20 iunie, ora 18:00

sediul msg systems Romania

Facebook Meetup StreamEvent YouTube

NUMĂRUL 143 - Software Craftsmanship

Sponsori

  • Accenture
  • BT Code Crafters
  • Accesa
  • Bosch
  • Betfair
  • MHP
  • BoatyardX
  • .msg systems
  • P3 group
  • Ing Hubs
  • Colors in projects