تشغيل أول مدرسة للروبوتات

أنشأت جامعة يينا أول مختبر روبوت في العالم

يلاحظ الفيزيائي موريتز ماوس تحركات الروبوت قيد التشغيل "PogoWalker" ذو الأرجل في مختبر المشية الجديد. © جامعة جينا
قراءة بصوت عال

المشي على قدمين أمر شائع بالنسبة لنا ، ولكن بالنسبة إلى الروبوتات ، لا تزال طريقة الحركة هذه تمثل مشكلة. في أول جيروسكوب روبوت في العالم ، يرغب العلماء الآن في تعليم الإنشاءات الميكانيكية نماذج الحركة المدعومة بالكمبيوتر والتي من صنع الإنسان.

يبدأ الطنين الناعم عندما تتحرك الأرجل التي تشبه القضيب في الموضع الصحيح. "الضبط" هو ما يسميه عالم حركة يينا موريتز ماوس ، ويلامس القدم المطاطية لفترة وجيزة لاختبار رد فعل الروبوت قبل أن يبدأ بالجري. في الوقت نفسه ، لا يبدو PogoWalker كآلة تصنيع نموذجية على الإطلاق: قضيبان معدنيان لا يتوقفان ، كل منهما به كرة في النهاية وبنية تشبه الصندوق - هذا كل شيء للوهلة الأولى. عند الفحص الدقيق ، يمكن رؤية بعض الينابيع المعدنية والكابلات الرفيعة والأسود والأحمر. مجمعة ، تبرز من الإطار المعدني ، الجزء العلوي من الجسم الممتد للروبوت. ينتهي بهم الأمر في فروع في أجهزة مختلفة على جدار الغرفة.

تم تأسيس هذا لتوه ، وبالتالي يعد آخر إنجاز لمعمل الجري في معهد علوم الرياضة بجامعة فريدريش شيلر في يينا. "لقد أنشأنا أول مختبر للعتاد الآلي في العالم هنا" ، يوضح قائد الفريق أندريه سيفارث.

متطوعون من البشر كنموذج

في المختبر الجديد ، الذي تم تمويله بحوالي 70،000 يورو من قبل مؤسسة الأبحاث الألمانية (DFG) ، يريد العلماء تطبيق نماذج الحركة الخاصة بهم التي تم تطويرها على الكمبيوتر. تأتي بيانات هذا من قياسات في المختبر قيد التشغيل. هناك ، على حلقة مفرغة كبيرة ، تتنقل الموضوعات البشرية أو الحيوانية ، في حين يستخدم العلماء أجهزة استشعار لا حصر لها لقياس كل حركة فردية.

يقول سيفارث: "هدفنا هو فهم حركة الإنسان وصولاً إلى أصغر التفاصيل". من خلال بيانات القياس والملاحظات ، طور علماء يينا نماذج واختبروا وظائفهم بمساعدة الروبوتات. تم الآن إنشاء هذا الشرط المسبق لهذا الغرض من خلال مختبر الروبوتات الجديد ، حيث يمكن للعلماء الوصول إلى جهاز المشي الذي تم تصنيعه خصيصًا لإجراء أبحاث على الروبوت. عرض

الاستقرار هو المشكلة الرئيسية

تحقق Doktorand Maus الآن من مشكلة في المختبر الجديد تسبب في صعوبات كبيرة للروبوتات الحقيقية: الاستقرار بسرعات عالية. لهذا الغرض ، فقد وضع استراتيجية لتحقيق الاستقرار في الجزء العلوي من الجسم عن طريق قوة رد فعل الكلمة دائما على واحد

معينة ، نقطة ارتكاز افتراضية يتم توجيهها في الجزء العلوي من الجسم. يقول موريتز ماوس: "لقد تمكنا بالفعل من إظهار أن عزم الدوران الذي يجب تطبيقه في الوركين يتوافق تمامًا مع عزم الدوران الفعلي الملاحظ بالفعل عند المشي". ،

مع PogoWalker ، يختبر الفيزيائي وظائف نظريته. يحيط الروبوت ، الذي يتألف من ساقي ذراعان ممتلئة والجزء العلوي من الجسم الممتد ، بلوحان زجاجيان على المطحنة. هذا يمنع الحركات الجانبية ، بحيث يعمل PogoWalker في بعدين ، إذا جاز التعبير. في مرحلة ما ، يريد علماء يينا إزالة الألواح الزجاجية واختبار الاستقرار في ثلاثة أبعاد.

"بدلاً من القدمين الكبيرة ، يمتلك PogoWalker اتصالًا أرضيًا دقيقًا فقط" ، يشرح ماوس. "ومع ذلك ، في النموذج الذي قمنا بتطويره ، فإنه يحافظ على ثباته حتى عند السرعات التي تزيد عن 25 كم / ساعة." إذا استطعنا إظهار الهياكل المرنة جنبًا إلى جنب مع نظرية الحد الأعلى لدينا. يقول زعيم المجموعة العاملة ، سيفارث ، "إذا كان هذا سيؤدي إلى سلوك متين وجري ، فستكون هذه نتيجة رائدة".

تطبيق أيضا للحصول على أفضل الساق الاصطناعية

تركز مجموعته البحثية أيضًا على التنقل كجزء من الحركة ، وتأثير عضلات الساق المختلفة ، وتتبع الجوانب العصبية للجري. "نحن هنا نجري الأبحاث الأساسية ، لأنه فقط إذا فهمنا بوضوح الأساس البيولوجي ، يمكننا أن نأخذها في أنظمة تقنية فعالة" ، فإن سيفارث مقتنع. "في مرحلة ما ،" يأمل أن تساعد نتائجنا في بناء الأطراف الصناعية المثالية.

(جامعة جينا ، 30.07.2008 - NPO)