Kenshiro - робот, конструкція якого максимально скопійована з будови тіла людини
Останнім часом ми бачимо появу великого числа биовдохновленных роботів, роботів, конструкції якого скопійовані з будови тіл різних тварин. Всіляких роботів-колібрі, риб, черепах, гепардів, змій та інших вже достатньо для того, що б зробити цілий робототехнічний звіринець. Але роботів, конструкція яких точно наслідує будовою тіла людини, копіює його будова м'язів і скелета, можна перерахувати буквально по пальцях.
Дослідники з Токійського університету продемонстрували їх биовдохновленного робота Kenshiro на робототехнічної конференції Humanoids, яка проходила в цьому місяці. Робот Kenshiro є продовженням роботи дослідників і являє собою значно доопрацьований і модернізований варіант робота Kojiro, який був зроблений ще в 2010 році. Додаткові приводи і штучні м'язи, встановлені на складний скелет, роблять робота Kenshiro за будовою конструкції самим близьким до будови людини з існуючих в даний час роботів.
Чому дослідники намагаються наслідувати будовою тіла людини? Виявляється вся справа в розподілі всього ваги по всій конструкції робота і власне ваги всієї конструкції в цілому. Юто Наканіші (Yuto Nakanishi), керівник проекту, розповів, що робот Kenzoh, який є одним з попередників робота Kenshiro, мав вагу тільки однієї верхньої частини тулуба, близько 45 кілограм, а загальна його вага міг наблизитися до 100 кілограмів, що є величезною вагою для відносно невеликого робота.
Робот Kenshiro повторює будову середньостатистичного японського людини чоловічої статі у віці 12 років. Його зріст становить 158 сантиметрів і важить 50 кілограмів. Розподіл ваги робота по елементам його конструкції дотримана з урахуванням співвідношення ваги у людини. Якщо у людини, вагою 55 кілограмів стегно важить близько 5 кілограмів, а гомілка - 2.5 кілограма, то у робота Kenshiro це співвідношення має значення 4 кілограми до 2.75 кілограмам.
Але не тільки розподіл ваги по елементах конструкції є ключовим моментом. Дослідники спробували дотримати значення обертальних моментів, вироблюваних деякими м'язами. Завдяки цьому рухливість робота Kenshiro досить висока і становить 70-100 кутових градусів за секунду. Це дещо відрізняється від рухливості живої людини, але тут дослідникам довелося йти на компроміс, адже більш великі і потужні електродвигуни мають більшу вагу.
Робот Kenshiro приводиться в дію системою шкивообразных штучних м'язів, які дозволяють використовувати тільки один двигун і працюють більш плавно і стабільно, ніж штучні м'язи попереднього покоління, мали по дві опорні точки. Вся система м'язів дає роботу Kenshiro 64 ступеня свободи, 13 в шийних суглобах, з 13 в кожній руці, по 7 у кожній нозі і 11 в спинному хребті.
Будова скелета робота Kenshiro так само є досить цікавим і унікальним. Всі його "кістки", включаючи грудну клітку, виготовлені з алюмінію і мають більш високою міцністю, ніж подібні речі, виготовлені з пластику з допомогою технологій тривимірної друку, які мали тенденцію часто ламатися. Всі суглоби робота складаються з механічною реалізації хрестоподібних зв'язок і "плаваючою" колінної чашки.
Слід зазначити, що розробка робота Kenshiro ведеться командою Наканіші для нової робототехнічної компанії SCHAFT Inc., яка була створена спеціально для участі в програмі Robotics Challenge Управління перспективних дослідницьких програм Пентагону DARPA.