Industrie up-to-date

Toegepast onderzoek van instituten en universiteiten

autodesk10418coverstory

Op dit moment zijn robots nog ver verwijderd van de ultieme prestatie van de menselijke evolutie. Een ontwikkelingsteam van het non-profit Roboy-project uit München heeft zich echter ten doel gesteld een robot te ontwikkelen die zo dicht mogelijk bij de mens moet komen in zijn hele uiterlijk. Roboy 2.0 werd uitgebracht met de samenwerkende software "Fusion 360 "van Autodesk ontwikkeld.

Het menselijk lichaam is een meesterwerk vanuit het oogpunt van een robot: wendbaar, dynamisch, flexibel en toch sterk. Wonden genezen zichzelf en in gebruik is het volledig stil. Een skelet geperfectioneerd over miljoenen jaren stelt hem in staat om rechtop te lopen, het complexe samenspel van talloze spieren, pezen en gewrichten slim en filigraan werk met zijn handen.

Roboy 2.0 (uitgesproken als Roboy two-oh) is een interdisciplinair fundamenteel onderzoeksproject met gigantische proporties en een vrij ambitieus ontwikkelingsplan. "Ons doel is om een ​​humanoïde robot te bouwen die net zo functioneel is als het menselijk lichaam", legt Rafael Hostettler uit, hoofd van het Roboy-project. "Hij moet niet alleen in staat zijn om zich als een mens te bewegen, maar ook zien, horen en communiceren zoals wij."

Interdisciplinaire teams ontwikkelen complexe modellen

autodesk20418Daarom brengt het team experts uit uiteenlopende disciplines samen met 100-studenten, promovendi en afgestudeerden van de Technische Universiteit van München. Samen werk je al jaren met een netwerk van wetenschappers over de hele wereld om de humanoïde robot te ontwikkelen. Het Koninklijk Instituut voor Technologie in Stockholm (neuroprosthetics), de Chinese Universiteit van Hong Kong (algoritmen voor het besturen van de robot), Oxford University (belasting van kunstmatige pezen tijdens hun groei) en natuurlijk de TUM (Robotics en real-time systemen, productontwikkeling methoden) zijn, bijvoorbeeld, permanente samenwerkingspartners.

In de huidige fase van ontwikkeling kan Roboy op een fiets trappen, mensen herkennen en eenvoudige gesprekken voeren. Al in de herfst speelt hij xylofoon - een taak die bijzonder complex is vanwege de dynamiek die nodig is voor robots - en zal hij ijs volgend jaar kunnen verkopen. 2020 moet in staat zijn om elementaire medische diagnostiek uit te voeren. Al het onderzoek is open source en creëert de basis voor robotica, kunstmatige intelligentie en audiovisuele informatica.

Een paar gram minder hand voor een lichtere heup

autodesk30418Ook spelen de structuur, het gewicht en de aard van de botachtige componenten een belangrijke rol in deze context. Het mechanisch weergeven van het menselijk lichaam is alleen mogelijk met grote inspanning. De ingenieurs gevormd door werkwijzen zoals 3D drukken, generatief ontwerp en andere geavanceerde technologische processen botten, spieren en pezen, in plaats van gebruikelijk verbindingen met motoren vervangen net als in robot.

Voor de ontwikkeling van Roboy 2.0 maakt het team gebruik van Autodesk Fusion 360 met generatief ontwerp. Hierdoor kunnen de wetenschappers in het zogenaamde generatieve ontwerpproces het gewicht van belangrijke componenten van de robot aanzienlijk verminderen en tegelijkertijd de stabiliteit handhaven.

autodesk40418"Als we een paar gram gewicht in onze handen besparen, verminderen we de krachten die de heup te verduren heeft en kunnen we ze lichter maken", zegt Hostettler. "Op deze manier kunnen we gewicht besparen op alle andere componenten, waardoor Roboy nog wendbaarder wordt." Geen doel op zich, omdat Roboy op lange termijn moet leren zelfstandig te lopen. Voor de eerste stappen is een lichte, maar stabiele standaard vereist.

Bij Roboy 2.0. Generative Design wordt momenteel toegepast in de heup. Dankzij berekeningen in de cloud had het team slechts drie dagen nodig om de eerste prototype-versie te ontwikkelen. De volgende onderdelen die opnieuw moeten worden ontworpen, zijn de kopschaal en de motorbehuizing bij de planning. Op middellange termijn moet zelfs de ruggengraat worden geoptimaliseerd met de bewegende elementen van de robot.

Agile samenwerking als sleutel tot succes

Autodesk Fusion 360 fungeert niet alleen als een ontwerp- en werkplatform voor onderzoekers, maar stelt hen ook in staat om samen te werken in verschillende geografische gebieden en territoria. De tool is ontwikkeld als een flexibele werkomgeving waarmee onderzoekers kunnen werken in extreem korte ontwikkelingscycli, sprints genoemd. Oude versies kunnen zo snel worden hersteld of twee opties kunnen parallel worden gecontroleerd. Agile-methoden helpen hierbij door een niet-hiërarchische communicatie tot stand te brengen en snelle interactie met prototypen mogelijk te maken. De individuele projectgroepen kunnen zeer snel op veranderingen reageren.

3D-afdrukken voor snelle ontwikkelingsstappen

autodesk50418Een ander voordeel van het gebruik van Autodesk Fusion 360 is de directe geschiktheid van de ontwerpen die zijn gemaakt voor 3D-afdrukken. Fusie-gebouwde bestanden hoeven niet vervelend te zijn om af te drukken, maar kunnen zonder enige compilatie-inspanning direct in 3D-geprinte objecten worden omgezet. Voor Roboy 2.0 zijn bijna alle onderdelen met een laser gesinterd, dwz 3D gedrukt in plasticachtige materialen.

"Klassieke gefreesde onderdelen vereisen ongeveer 6 tot 8 weken levertijd, een eeuwigheid in agile productontwikkeling", zegt Hostettler. "Tijdens deze periode hebben we reeds ontwikkelde 3 om nieuwe productvarianten 4." Een ander voordeel is dat de geometrie van de vrijheid van 3D druk laat het team om componenten te ontwerpen als ze zouden moeten zijn, niet omdat ze moeten worden gemaakt omdat van de productie beperkingen. De gereedschapsvrije productie bespaart ook tijd en geld.

Toekomstige muziek met praktische relevantie op veel gebieden

Roboy 2.0 is een fascinerend voorbeeld van menselijke ontwikkelingsgeest. Hoewel de robot zelf tegenwoordig nog steeds voornamelijk fundamenteel onderzoek dient, hebben de bevindingen die in de loop van de ontwikkeling zijn opgedaan, nu al invloed op veel andere sectoren. Het project heeft toepassing in mens-robot samenwerking. Ook voor de ontwikkeling van innovatieve prothesen of exoskeletten heeft het project een onschatbare waarde. Neurowetenschappers begrijpen beter hoe het menselijk lichaam de interactie van 2.0-spieren coördineert door middel van de inzichten die zijn opgedaan in het Roboy 600-project.


Een andere bijdrage van de fabrikant Dit e-mail adres is beschermd tegen spambots Om weer te geven JavaScript moet ingeschakeld zijn!

Deze website wordt gepresenteerd door: