Inteligencia con seis patas

El robot se asemeja a un enorme insecto palo. Inspirándose en dicho hexápodo, Hector (HExapod Cognitive auTonomously Operating Robot) tiene articulaciones elásticas y un exoesqueleto sumamente ligero. Los flexibles movimientos de las seis patas provienen de sus motores maxon.

Hector salva cautelosamente los obstáculos que halla en su camino con más elegancia que la mayoría de los robots. El grupo de investigadores de biomecatrónica de la Universidad de Bielefeld, bajo la dirección del Prof. Dr. Axel Schneider, ha desarrollado este robot de seis patas siguiendo el ejemplo del insecto palo. Las dimensiones con las que se ha diseñado equivalen a las del insecto en una escala 20 veces mayor. Así, la longitud total de Hector es de unos 90 cm: un insecto palo gigante. El objetivo del proyecto es comprender mejor la locomoción de estos insectos y aprovechar sus mecanismos de coordinación para aplicarlos a sistemas técnicos. Además, el equipo de investigadores quiere examinar los conceptos fundamentales que dirigen los sistemas robóticos que actúan de forma elástica.

Su exoesqueleto ultraligero está compuesto de plástico reforzado con fibra de carbono. Todas las partes motrices y los elementos de conexión de los segmentos de las patas se han diseñado y fabricado internamente en Bielefeld y son de aleación de aluminio. Este robot de 12 kg es único en su género por estar equipado con numerosos sensores y funcionar con un concepto de regulación descentralizado e inspirado en la biología. Gracias a los sensores táctiles y los motores específicamente diseñados para él, el robot se mueve flexiblemente y se adapta a las variaciones del terreno. Por el momento, Hector es capaz de caminar por suelos ligeramente accidentados y superar sin problemas pequeños obstáculos tales como peldaños.

Tres motores maxon por pata
Como cada pata del robot tiene tres articulaciones, deben controlarse simultáneamente los movimientos de 18 articulaciones. A tal fin, cada pata posee tres motores planos EC 45 brushless de maxon. Estos motores de 50 W son una variante especial sin placas de conexión laterales. Las 18 articulaciones se controlan mediante algoritmos de regulación inspirados en la biología. La electrónica de los motores y sus reguladores se han integrado en los motores mismos. Para conferir la elasticidad necesaria a los motores, estos incorporan acoplamientos de elastómero especialmente desarrollados a este efecto. Para los investigadores era importante disponer de motores con alto par de fuerza, pero bajo volumen y masa. “Además de ello, los motores debían tener la menor longitud posible, ya que la longitud total resultante y otros factores limitan la libertad de movimiento de las patas. Esta es la razón de que hayamos elegido el EC 45 flat de 50 W”, nos explica Jan Paskarbeit, científico integrante del grupo de investigadores que ha diseñado y fabricado a Hector.

Inteligencia sencilla
Aunque Hector va aún a la zaga de sus congéneres de la naturaleza, la coordinación de sus patas procesa ya complejos datos de sensores. Puede caminar por sí mismo y reacciona a los obstáculos. “Hay que reconocerles cierta inteligencia básica a los insectos. Y en este sentido puede hablarse también de un comportamiento sencillo e inteligente en el caso de Hector. Una de las principales características del comportamiento inteligente es planificar los pasos ulteriores. Con las primeras versiones de un control robótico “superior”, actualmente en fase de prueba en el sistema, se intenta dotar al robot con cualidades de planificación sencillas, es decir, hacerlo un poco más inteligente”, comenta Paskarbeit. Para el año 2017 se quiere dotar al robot de más cualidades en el marco de un proyecto en cooperación con el centro de excelencia en tecnología de interacción cognitiva de Bielefeld.

 © maxon motor ag

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