Японський робот WABIAN демонструє ходу, максимально наближену до ходи людини
Дослідники й інженери, які займаються проектуванням двоногих гуманоїдних роботів, вже давно зіткнулися з проблемою, яка полягає в тому, що механічному пристрою неймовірно важко надати плавність і грацію ходи та інших рухів людського тіла. Незважаючи на це, дослідники постійно шукають рішення, завдяки яким хода робота може стати більш природною, і однією з таких груп дослідників є група, очолювана професором Ацуо Тэкэниши (Atsuo Takanishi)з Інституту гуманоидной робототехніки (Humanoid Robotics Institute), який, у свою чергу, є підрозділом університету Васеды (Waseda University) в Японії. Ця група представила своє дітище, крокуючого робота WABIAN-2RIII, на Міжнародній конференції IEEE з питань робототехніки та автоматизації (IEEE International Conference on Robotics and Automation, ICRA), яка проходила минулого місяця в Німеччині.
Базою нового робота WABIAN-2RIII став робот WABIAN-2R (WAseda BIpedal humANoid - No. 2 Refined), який вже мав до цього гнучкі тазостегнові і колінні суглоби. Висота робота WABIAN-2R становить 148 сантиметрів, вага - 64 кілограми, а в цілому цей робот має 41 ступенем свободи. Але робота WABIAN-2RIII відрізняє від свого попередника наявність нового гомілковостопного суглоба, будова якого максимально точно повторює будова гомілковостопного суглоба людини. Новий суглоб має изгибающееся рухому основу, рухливі пальці і п'ятки. Завдяки такій гнучкості конструкції стопи робота, він, цей робот, може, як людина, при ходьбі максимально ефективно використовувати окремо кожен елемент, що дозволило наблизити його ходу до ходи людини.
Конструкція нового гомілковостопного суглоба робота WABIAN-2RIII була взята інженерами, як мовиться, не з стелі. Розробка складної конструкції стала результатом багаторічної роботи, в ході якої дослідники детально вивчили всі особливості і принципи ходьби. Для цього їм довелося провести аналіз рухів при ходьбі безлічі різних людей, зроблених за допомогою систем захоплення і оцифровки рухів, на підставі чого були розроблені нові принципи, нова конструкція ніг і нові алгоритми системи управління робота.
В результаті модернізації конструкції робота WABIAN-2RIII, робот отримав можливість крокувати на місці, при цьому, час одного кроку склало 0.6 секунди, що відповідає часу, що витрачає людина на такий же крок. Рух ноги робота відбувається з одночасним переміщенням його частин суглобів відразу по 12 векторах при висоті підйому ноги в 90 міліметрів. А зміщення центру ваги при ходьбі було зменшено з 50 до 34 міліметрів. В даний час дослідники проводять випробування, доопрацювання конструкції робота і алгоритмів програмного забезпечення системи управління в режимі ходьби на місці, при змінному перенесення ваги тіла робота з однієї ноги на іншу. Але, в найближчий час почнуться випробування робота в режимі нормального переміщення, які, швидше за все, спричинять ще цілу серію доопрацювань і модернізацій.
Слід зауважити, що робота дослідників університету Васеды над роботами WABIAN ведеться в рамках програми уряду Японії, яке вкрай стурбована проблемою різкого старіння населення цієї країни. Якщо ця тенденція так і буде зберігатися в подальшому, то для догляду за великою кількістю літніх людей в країні просто не вистачить людських ресурсів і врятувати ситуацію можуть тільки автоматизовані пристрої, індивідуальні роботи-помічники, які зможуть взяти на свої плечі велику частину побутових проблем. І чим більше ці роботи будуть схожими на людей, тим більш високу якість життя вони зможуть забезпечити своїм старим господарям.