Tecnologia Científica

O robô humanoide MIT: um robô dinâmico que pode realizar comportamentos acrobáticos
Pesquisadores do MIT e da Universidade de Massachusetts Amherst projetaram recentemente um novo robô humanoide apoiado por um planejador de movimento cinodinâmico ciente de atuador e um controlador de pouso.
Por Ingrid Fadelli - 24/05/2021


Renderização do robô humanoide. Crédito: Chignoli et al

Criar robôs que possam realizar movimentos acrobáticos, como saltos ou saltos giratórios, pode ser altamente desafiador. Normalmente, de fato, esses robôs requerem designs de hardware sofisticados, planejadores de movimento e algoritmos de controle.

Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e da Universidade de Massachusetts Amherst projetaram recentemente um novo robô humanoide apoiado por um planejador de movimento cinodinâmico ciente de atuador e um controlador de pouso. Este projeto, apresentado em um artigo pré-publicado no arXiv, poderia permitir que o robô humanoide fizesse back flips e outros movimentos acrobáticos.

"Neste trabalho, tentamos criar um algoritmo de controle realista para fazer um robô humanoide real realizar um comportamento acrobático, como pular para trás / para frente / para o lado, pular girando e pular sobre um obstáculo", Donghyun Kim, um dos pesquisadores que desenvolveu o software e o controlador do robô, disse à TechXplore. "Para fazer isso, primeiro identificamos experimentalmente o desempenho do atuador e, em seguida, representamos as principais limitações em nosso planejador de movimento."

Para executar comportamentos altamente dinâmicos, os robôs normalmente precisam fazer uso eficiente dos atuadores. A maioria dos projetos de robô existentes, no entanto, não aborda totalmente os desafios e aspectos relacionados ao hardware, como a queda de tensão que pode ocorrer durante movimentos de alto torque / velocidade.

Kim e seu colega desenvolveram um novo método que pode lidar com as restrições associadas aos comportamentos altamente dinâmicos do robô durante o planejamento e controle do movimento. Combinado com o projeto de robô humanoide que eles propuseram, esse método poderia permitir movimentos mais dinâmicos, como acrobacias.

"A diferença mais notável entre o novo robô humanoide que desenvolvemos e outros robôs humanoides desenvolvidos no passado seriam os atuadores", disse Kim. "As tecnologias de atuadores foram drasticamente aprimoradas e demonstramos o excelente desempenho nos robôs quadrúpedes, MIT Cheetah 1, 2, 3 e robôs mini-chita. A mesma tecnologia de atuador, representada por um controle de torque altamente retrovisor, rápido e preciso , e formato compacto e robusto, será usado no novo robô humanoide. "

Em contraste com outros robôs humanoides desenvolvidos no passado, o novo robô projetado por um dos pesquisadores da equipe, chamado Sangbae Kim, é extremamente dinâmico e eficiente. Isso deve permitir que ele conclua tarefas mais exigentes e complexas.

"A execução de movimentos dinâmicos é um desafio para os robôs porque seu operador deve primeiro entender a correlação entre hardware e software", disse Donghyun Kim. "Neste trabalho, tentamos abordar os limites críticos de hardware no movimento dinâmico em nosso algoritmo de controle com base na experiência e conhecimento acumulados em hardware de robô."

Kim e seus colegas testaram seu projeto de robô, planejador de movimento e controlador de pouso em simulações realistas. Suas descobertas são altamente promissoras, pois mostram que o robô humanoide do MIT deve ser capaz de realizar uma variedade de comportamentos acrobáticos, incluindo saltos para trás, para frente e para trás.

No futuro, o robô humanoide do MIT poderá provar ser altamente eficiente para completar uma ampla gama de missões complexas. Enquanto isso, os pesquisadores planejam testar seu projeto, planejador de movimento e algoritmo de controle em cenários do mundo real.

"Vamos agora testar o algoritmo de controle desenvolvido no robô real e continuar avançando na capacidade dinâmica dos robôs com pernas", disse Kim. "Também planejamos incorporar um sistema de percepção em nosso algoritmo de controle , para tornar os robôs mais capazes de responder às mudanças do ambiente externo."

 

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