Yhteistyöohjelmisto Roboy 2.0:n kehittämiseen

Ihmisen evoluution korkeimmista saavutuksista robotti vielä kaukana tässä vaiheessa. Voittoa tavoittelemattoman projektin kehitystiimi Roboy Münchenistä kotoisin oleva mies on kuitenkin asettanut tavoitteekseen kehittää robotin, jonka tulisi olla mahdollisimman lähellä ihmistä koko ulkonäöltään. Roboy 2.0 kehitti yhteistyöohjelmiston "Fusion 360" kanssa Autodesk kehitetään.

Pitoisuus

• Tieteidenväliset ryhmät kehittävät monimutkaisia ​​malleja
  • Muutama gramma vähemmän kättä kevyemmille lanteille
  • Ketterä yhteistyö avain menestykseen
• 3D-tulostus nopeaa kehitystä varten
• Tulevaisuuden unelmat, joilla on käytännön merkitystä monilla alueilla
  
  

Tieteidenväliset ryhmät kehittävät monimutkaisia ​​malleja

Der ihmiskehon on mestariteos robotin näkökulmasta: ketterä, dynaaminen, joustava ja silti vahva. Haavat paranevat itsestään ja se on täysin äänetön käytössä. Miljoonien vuosien aikana täydelliseksi kehitetty luuranko antaa hänelle mahdollisuuden kävellä pystyssä, ja lukemattomien lihasten, jänteiden ja nivelten monimutkainen vuorovaikutus antaa hänelle mahdollisuuden työskennellä taitavasti ja hienovaraisesti käsillään.  

Roboy 2.0 (lausutaan Roboy two-oh) on poikkitieteellinen perustutkimusprojekti, jolla on valtavat mittasuhteet ja melko kunnianhimoinen kehityssuunnitelma. "Tavoitteemme on suunnitella humanoidirobotti, joka on yhtä toimiva kuin ihmiskeho", selittää Rafael Hostettler, Roboy-projektin johtaja. "Sen ei vain pitäisi pystyä liikkumaan kuin ihminen, vaan sen pitäisi myös pystyä näkemään, kuulemaan ja olemaan vuorovaikutuksessa kuten me."

Siksi tiimi kokoaa yhteen yli 100 opiskelijaa, jatko-opiskelijaa ja tutkinnon suorittanutta Münchenin teknillinen yliopisto Asiantuntijat monilta erikoisaloilla. He ovat työskennelleet yhdessä tutkijaverkoston kanssa ympäri maailmaa humanoidirobotin kehittämiseksi vuosia.

Tukholman Royal Institute of Technology (neuroproteesit), Hongkongin kiinalainen yliopisto (algoritmit robotin ohjaamiseen), Oxfordin yliopisto (keinotekoisten jänteiden kuormitus niiden kasvun aikana) ja tietysti TUM (robotiikka & reaaliaikaiset järjestelmät, tuotekehitysmenetelmät) ovat esimerkiksi pysyviä yhteistyökumppaneita.

Nykyisessä kehitysvaiheessa Roboy osaa jo ajaa pyörällä polkea, tunnista ihmisiä ja käy yksinkertaisia ​​keskusteluja. Hänen pitäisi pystyä soittamaan ksylofonia jo syksyllä - erityisen monimutkainen tehtävä roboteille vaaditun dynamiikan vuoksi - ja pystyä myymään jäätelöä ensi vuonna. Vuoteen 2020 mennessä sen pitäisi pystyä suorittamaan lääketieteellistä perusdiagnostiikkaa. Kaikki tutkimus on avoimen lähdekoodin ja luo perustaa robotiikkaan, tekoälyyn ja audiovisuaaliseen tiedonkäsittelyyn.

Muutama gramma vähemmän kättä kevyemmille lanteille

Myös luumaisten komponenttien rakenteella, painolla ja luonteella on tärkeä rooli tässä yhteydessä. Ihmiskehon mekaaninen kuvantaminen on erittäin vaikeaa. Näin insinöörit käyttävät menetelmiä, kuten 3D Tulosta, generatiivista suunnittelua ja muita huipputeknologisia prosesseja, joilla luodaan luita, lihaksia ja jänteitä sen sijaan, että yksinkertaisesti korvattaisiin nivelet moottoreilla, kuten yleensä tapahtuu robottien rakentamisessa.

Tiimi käyttää sitä Roboy 2.0:n kehittämiseen Autodesk Fusion 360 generatiivisella suunnittelulla. Ns. generatiivisessa suunnitteluprosessissa tämä antaa tutkijoille mahdollisuuden vähentää merkittävästi robotin tärkeiden komponenttien painoa säilyttäen samalla vakauden.

"Jos säästämme muutaman gramman painoa kädessä, voimat, jotka lonkan on kestettävä, vähenevät ja voimme tehdä siitä kevyemmän vastaavasti", Hostettler sanoo. "Tämä tarkoittaa, että voimme säästää painoa kaikista muista komponenteista, mikä tekee Roboysta vieläkin ketterämmän." Ei ole tarkoitus sinänsä, koska Roboy on tarkoitettu pitkäaikaiseksi itsenäisesti käynnissä oppia. Ensiaskeleita varten kevyt mutta vakaa jalusta on pakollinen.

Roboy 2.0:ssa. Generatiivinen suunnittelu on tällä hetkellä käytössä lonkka sovelletaan. Pilvilaskelmien ansiosta tiimi tarvitsi vain kolme päivää ensimmäisen prototyyppiversion kehittämiseen. Seuraavat uusittavat osat ovat pään kuori ja moottorin kotelot. Keskipitkällä aikavälillä jopa selkäranka robotin liikkuvilla elementeillä tulisi optimoida.

Ketterä yhteistyö avain menestykseen

Autodesk Fusion 360 ei vain toimi tutkijoiden suunnittelu- ja työskentelyalustana, vaan mahdollistaa myös yhteistyön yli paikkojen ja kansallisten rajojen. Työkalu luotiin a ketterän työympäristön kehitetty, jonka avulla tutkijat voivat työskennellä erittäin lyhyissä kehityssykleissä, niin sanotuissa sprinteissä. Vanhat versiot voidaan palauttaa nopeasti tai kaksi vaihtoehtoa voidaan tarkistaa rinnakkain. Ketterät menetelmät auttavat luomalla hierarkiattoman viestinnän ja mahdollistamalla nopean vuorovaikutuksen prototyyppien kanssa. Yksittäiset projektiryhmät voivat reagoida muutoksiin erittäin nopeasti.

Adaptiivinen eksoskeletoni aivohalvauspotilaille

3D-tulostus nopeaa kehitystä varten

Toinen Autodesk Fusion 360:n käytön etu on siinä luotujen mallien suora soveltuvuus 3D-tulostusprosesseihin. Fusionilla luotuja tiedostoja ei tarvitse tehdä pitkiä valmisteluja tulostamista varten, vaan ne voidaan muuntaa suoraan 3D-tulostetuiksi objekteiksi ilman käännöstyötä. Roboy 2.0:ssa ovat lähes kaikki osat lasersintrattu, eli 3D-tulostettu muovimaisiin materiaaleihin.

"Klassiset jyrsityt osat vaativat noin 6-8 viikon toimitusajan, joka on ikuisuus ketterässä tuotekehityksessä", Hostettler selitti. ”Tänä aikana olemme kehittäneet jo 3–4 uutta tuoteversiota.” Toinen etu: 3D-tulostuksen geometrinen vapaus antaa tiimille mahdollisuuden suunnitella komponentteja sellaisina kuin niiden pitääkin olla, ei sellaisina kuin ne joutuvat luomaan tuotannon esteiden vuoksi. The työkaluton tuotanto säästää myös aikaa ja kustannuksia.

Tulevaisuuden unelmat, joilla on käytännön merkitystä monilla alueilla

Roboy 2.0 on kiehtova esimerkki ihmisen evoluutiohengestä. Vaikka itse robottia käytetäänkin nykyään ensisijaisesti perustutkimukseen, kehitystyön aikana saatu tieto vaikuttaa jo monilla muilla aloilla. Projektilla on sovellus ihmisen ja robotin välisessä yhteistyössä. Hanke on myös korvaamaton innovatiivisten proteesien tai eksoskeletonin kehittämisessä. Roboy 2.0 -projektissa saatujen löydösten avulla neurotieteilijät ymmärtävät paremmin, kuinka ihmiskeho on vuorovaikutuksessa... 600 lihasta koordinoitua.