Команда разработчиков из некоммерческого проекта Roboy из Мюнхена поставила перед собой задачу разработать робота, который должен максимально приближаться к людям во всем их облике. Теперь исследователи представили Roboy 2.0, первую версию робота, которая уже справляется с основными функциями. «Наша цель - создать робота-гуманоида, который будет таким же функциональным, как и человеческое тело», - объясняет Рафаэль Хостеттлер, руководитель проекта Roboy. «Он должен быть не только способен двигаться как человек, но и видеть, слышать и взаимодействовать, как мы».
Робой педали и говорит
Именно поэтому команда объединяет экспертов из разных отделов, в которых учатся более 100 студентов, докторантов и выпускников Технического университета Мюнхена. Вместе с сетью ученых по всему миру они годами работают над созданием гуманоидного робота. Нейропротезирование происходит из Королевского технологического института в Стокгольме, алгоритм управления роботом из Китайского университета Гонконга и Оксфордского университета - это место, где искусственные сухожилия подвергаются стрессу во время их роста.
Картинная галерея
Картинная галерея с 7 картинками
На текущей стадии разработки Робой уже может крутить педали на велосипеде, узнавать людей и вести простые разговоры. Говорят, что он играет на ксилофоне осенью и сможет продавать мороженое в следующем году. В 2020 году он должен быть в состоянии выполнить базовую медицинскую диагностику. Все исследования с открытым исходным кодом и создают основы в области робототехники, искусственного интеллекта и обработки аудиовизуальных данных.
Воссоздать искусственные кости, мышцы и сухожилия с помощью 3D-печати
Структура, вес и природа костоподобных компонентов также играют важную роль в этом контексте. Человеческое тело можно воспроизвести только механическим способом с большим усилием. Инженеры используют методы, такие как 3D-печать, генеративное проектирование и другие современные технологии, для симуляции костей, мышц и сухожилий вместо замены суставов двигателями, как это обычно происходит при конструировании роботов.
Команда использует Autodesk Fusion 360 с генеративным дизайном для разработки Roboy 2.0. Это позволяет ученым в так называемом процессе генеративного проектирования значительно снизить вес важных компонентов робота и одновременно поддерживать стабильность.
Бедро разработанные бедра
«Если мы сэкономим несколько граммов на руках, силы, которые должны выдержать бедра, уменьшатся, и мы сможем сделать их легче», - объясняет Хостеттлер. «Это, в свою очередь, позволяет нам снизить вес на всех других компонентах, что делает Roboy еще более гибким.» Это не самоцель, потому что Roboy должен научиться самостоятельно ходить в долгосрочной перспективе. Легкая, но устойчивая подставка необходима для первых шагов.
С Roboy 2.0. Генеративный дизайн в настоящее время используется в бедре. Благодаря вычислениям в облаке команде понадобилось всего три дня, чтобы разработать первую версию прототипа. Следующие части, которые будут пересмотрены, - это корпус головки и корпус двигателя. В среднесрочной перспективе позвоночник должен быть даже оптимизирован с помощью движущихся элементов робота.
3D печать предлагает больше свободы геометрии
Autodesk Fusion 360 позволяет исследователям сотрудничать в разных регионах и странах. Инструмент был разработан как гибкая рабочая среда, которая позволяет исследователям работать в чрезвычайно короткие циклы разработки, так называемые спринты. Отдельные проектные группы могут очень быстро реагировать на изменения. Кроме того, файлы, созданные в Fusion, не нужно готовить к печати в утомительном процессе, вместо этого их можно преобразовывать непосредственно в 3D-печатные объекты без необходимости компиляции. С Roboy 2.0 почти все детали спечены лазером, то есть 3D напечатаны из материалов, похожих на пластик.
КНИГА СОВЕТА В книге «Аддитивное производство» описаны основы и практические методы использования аддитивного производства в промышленности. Книга предназначена для дизайнеров и разработчиков, чтобы поддержать успешное внедрение аддитивных процессов в своих компаниях.
«Классические фрезерованные детали требуют времени доставки от 6 до 8 недель - вечность в гибкой разработке продукта», - объясняет Хостеттлер. «За этот период мы уже разработали 3-4 новых варианта продукта». А свобода геометрии 3D-печати позволяет команде проектировать компоненты так, как они должны быть, а не то, как они должны создаваться из-за производственных ограничений. Производство без инструментов также экономит время и деньги.