Denise, een menselijk lopende robot
18 februari 2005
bron: Technologiestichting STW en de TU Delft
Science publicatie
TU Delft onderzoeker Martijn Wisse ontwierp en bouwde met financiering
van STW de tweebenige looprobot Denise. Denise loopt als een mens,
maar haar benen zijn van staal en haar bovenlijf bestaat uit een
patroon koolzuurgas om haar spieren aan te sturen. Samen met
Amerikaanse collega's publiceert Wisse op 18 februari in Science over
de resultaten met tweebenige looprobots die lopen als mensen.
Mensen lopen met vloeiende, natuurlijke bewegingen, terwijl zelfs de
meest geavanceerde robots zich houterig voortbewegen. 'Dat moet beter
kunnen,' dacht Martijn Wisse. De Delftse werktuigbouwkundige ontwierp
op basis van het biologische voorbeeld een serie robots die op een
menselijke manier lopen. De laatste in zijn serie van drie is Denise.
Denise is samen met twee looprobots van collega's van Cornell
University en van het MIT, onderwerp van het artikel in Science.
Wisse richtte zich al tijdens zijn promotieonderzoek op het ontwerp
van robots die zich voortbewegen als mensen. Afgelopen zomer kreeg hij
voor zijn ver volgonderzoek een Veni-subsidie. Het doel van het
onderzoek aan deze robots is begrijpen hoe mensen zich voortbewegen en
hoe zij hun evenwicht daarbij bewaren.
Het basisidee achter de drie robots is hetzelfde: een goed mechanisch
ontwerp zorgt ervoor dat een tweebenige robot zonder enige aansturing
van buitenaf stabiel kan lopen. In Denise zit bijvoorbeeld niet meer
elektronica dan in de gemiddelde gsm. Hun manier van lopen is
geïnspireerd op de menselijke manier van bewegen. Mensen laten zich
bij elke stap als het ware voorovervallen. De zwaartekrachtsenergie
wordt gebruikt om een volgende stap te zetten. Deze manier van
voortbewegen kost heel weinig energie.
Dit basisidee bestond al eerder, maar tot nog toe was daar altijd een
helling voor nodig; 'robots' konden zonder motoren als vanzelf van een
flauwe helling aflopen. Daardoor was het idee nog niet erg geschikt
als basis voor geavanceerde mensachtige robots, en ook niet voor het
begrijpen van de menselijke voortbeweging. In het artikel in Science
tonen Martijn Wisse en zijn co-auteurs aan dat een helling niet per se
noodzakelijk is om je op deze manier voort te bewegen. Door enkele
motoren toe te voegen die de zwaartekrachtsenergie vervingen, wisten
zij hun robots ook stabiel te laten lopen op een vlakke ondergrond.
Wisse voegde aan Denise bovendien een stabiel bovenlijf toe. Het
bovenlijf en de armen bewegen tegen de beweging van de benen in,
precies zoals mensen dat doen. Ook ontwierp de Delftse onderzoeker een
erg eenvoudige manier om de benen te bewegen, en voegde een
enkelscharnier toe voor driedimensionale stabiliteit in de enkels. Uit
de observatie dat dit enkelmechanisme veel bijdraagt aan de stabili
teit, concludeert de onderzoeker dat mensen wellicht hun evenwicht op
dezelfde manier bewaren.
..................................
Meer informatie bij:
* dr. ir. Martijn Wisse (TUD, Sectie mens-machine systemen)
* t: +31 (0)15 278 68 34, m.wisse@wbmt.tudelft.nl,
http://dbl.tudelft.nl
* Maarten van der Sanden, wetenschapsvoorlichter, directie Marketing
en Communicatie, TU Delft
* t: +31 (0)15 278 5454, m.c.a.vandersanden@tudelft.nl
Van Denise is uitgebreid foto- en videomateriaal beschikbaar via de
onderzoeker.
Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek