Delle più alte conquiste dell'evoluzione umana robot ancora lontano a questo punto. Un team di sviluppo del progetto no-profit Roboy di Monaco, tuttavia, si è posta l'obiettivo di sviluppare un robot che dovrebbe avvicinarsi il più possibile all'umano in tutto il suo aspetto. Roboy 2.0 è stato sviluppato con il software collaborativo "Fusion 360" di Autodesk sviluppato.
contenuto
- I team interdisciplinari sviluppano modelli complessi
- Stampa 3D per passaggi di sviluppo rapidi
- Musica futura con rilevanza pratica in molte aree
I team interdisciplinari sviluppano modelli complessi
il menschliche Korper è un capolavoro dal punto di vista di un robot: agile, dinamico, flessibile e tuttavia forte. Le ferite guariscono da sole ed è completamente silenzioso quando viene utilizzato. Uno scheletro perfezionato nel corso di milioni di anni gli permette di camminare eretto e la complessa interazione di innumerevoli muscoli, tendini e articolazioni gli permette di lavorare abilmente e delicatamente con le mani.
Roboy 2.0 (pronunciato Roboy two-oh) è un progetto di ricerca di base interdisciplinare di proporzioni gigantesche e con un piano di sviluppo abbastanza ambizioso. "Il nostro obiettivo è progettare un robot umanoide che sia funzionale quanto il corpo umano", spiega Rafael Hostettler, capo del progetto Roboy. “Non solo dovrebbe essere in grado di muoversi come un essere umano, ma dovrebbe anche essere in grado di vedere, ascoltare e interagire come noi”.
Ecco perché il team riunisce oltre 100 studenti, dottorandi e laureati Università Tecnica di Monaco di Baviera Esperti provenienti da una vasta gamma di aree specialistiche. Da anni collaborano con una rete di scienziati di tutto il mondo allo sviluppo del robot umanoide.
Il Royal Institute of Technology di Stoccolma (neuroprotesi), l'Università cinese di Hong Kong (algoritmi per il controllo del robot), l'Università di Oxford (caricamento dei tendini artificiali durante la loro crescita) e ovviamente il TUM (robotica & sistemi in tempo reale, metodi di sviluppo prodotto) sono, ad esempio, partner di cooperazione permanenti.
Allo stato attuale dello sviluppo, Roboy può già andare in bicicletta pedale, riconoscere le persone e avere conversazioni semplici. Dovrebbe essere in grado di suonare lo xilofono già in autunno - un compito particolarmente complesso per i robot a causa della dinamica richiesta - e l'anno prossimo sarà in grado di vendere gelati. Entro il 2020 dovrebbe essere in grado di effettuare diagnosi mediche di base. Tutta la ricerca è open source e crea basi nella robotica, nell’intelligenza artificiale e nell’elaborazione dei dati audiovisivi.
Qualche grammo in meno di mano per un'anca più leggera
Anche la struttura, il peso e la natura dei componenti ossei svolgono un ruolo importante in questo contesto. Immaginare meccanicamente il corpo umano è molto difficile. Ecco come gli ingegneri utilizzano metodi come 3D Stampa, progettazione generativa e altri processi tecnologici all'avanguardia per creare ossa, muscoli e tendini invece di sostituire semplicemente le articolazioni con motori, come di solito avviene nella costruzione di robot.
Il team lo utilizza per sviluppare Roboy 2.0 Autodesk Fusion 360 con progettazione generativa. Nel cosiddetto processo di progettazione generativa, ciò consente agli scienziati di ridurre significativamente il peso di componenti importanti del robot mantenendo allo stesso tempo la stabilità.
"Se risparmiamo qualche grammo di peso nella mano, le forze che l'anca deve sopportare si riducono e possiamo alleggerirla di conseguenza", afferma Hostettler. "Ciò significa che possiamo risparmiare peso su tutti gli altri componenti, il che rende Roboy ancora più agile." Non fine a se stesso, perché Roboy è destinato a durare a lungo correndo in modo indipendente Imparare. Per i primi passi è obbligatorio un appoggio leggero ma stabile.
A Roboy 2.0. La progettazione generativa è attualmente in uso anca applicato. Grazie ai calcoli nel cloud, al team sono bastati solo tre giorni per sviluppare la prima versione del prototipo. Le prossime parti da rielaborare sono il guscio della testa e gli alloggiamenti del motore. A medio termine anche la colonna vertebrale con gli elementi mobili del robot dovrebbe essere ottimizzata.
Collaborazione agile come chiave del successo
Autodesk Fusion 360 non serve solo come piattaforma di progettazione e lavoro per i ricercatori, ma consente loro anche di collaborare oltre i confini nazionali. Lo strumento è stato creato come a ambiente di lavoro agile sviluppato che consente ai ricercatori di lavorare in cicli di sviluppo estremamente brevi, i cosiddetti sprint. Le vecchie versioni possono essere ripristinate rapidamente oppure è possibile verificare due opzioni in parallelo. I metodi agili aiutano stabilendo una comunicazione priva di gerarchia e consentendo una rapida interazione con i prototipi. I singoli gruppi di progetto possono reagire molto rapidamente ai cambiamenti.
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Stampa 3D per passaggi di sviluppo rapidi
Un altro vantaggio dell'utilizzo di Autodesk Fusion 360 è l'idoneità diretta dei progetti creati in esso per i processi di stampa 3D. I file creati in Fusion non devono subire una lunga preparazione per la stampa; invece, possono essere convertiti direttamente in oggetti stampati in 3D senza alcuno sforzo di compilazione. A Roboy 2.0 sono quasi tutte le parti sono sinterizzate al laser, ovvero stampati in 3D in materiali simili alla plastica.
"I pezzi fresati classici richiedono tempi di consegna di circa 6-8 settimane, un'eternità nello sviluppo agile del prodotto", spiega Hostettler. “Durante questo periodo abbiamo già sviluppato da 3 a 4 nuove varianti di prodotto.” Un altro vantaggio: la libertà geometrica della stampa 3D consente al team di progettare i componenti come dovrebbero essere, non come devono essere creati a causa di ostacoli di produzione. IL produzione senza attrezzi consente inoltre di risparmiare tempo e costi.
Musica futura con rilevanza pratica in molte aree
Roboy 2.0 è un affascinante esempio dello spirito evolutivo umano. Anche se oggi il robot viene utilizzato principalmente per la ricerca di base, le conoscenze acquisite durante lo sviluppo hanno già un impatto su numerosi altri settori. Il progetto trova applicazione nella collaborazione uomo-robot. Il progetto ha un valore inestimabile anche per lo sviluppo di protesi o esoscheletri innovativi. Con l'aiuto delle scoperte ottenute nel progetto Roboy 2.0, i neuroscienziati comprendono meglio come il corpo umano interagisce con... 600 muscoli coordinato.