Roboter-Dinosaurier stolziert seine Sachen

Wenn Peter Dilworth seinen Wunsch erfüllt, können Kinder eines Tages gehende - und vielleicht laufende 3-D-Nachbildungen kleiner Dinosaurier sehen. Seine Hauptmotivation: Das lebensechte Verhalten der Kreaturen, eigentlich Roboter, würde die Kinder selbst dazu inspirieren, Wissenschaftler oder Ingenieure zu werden.

würden wir füreinander Ärger bekommen?

Dilworth, technischer Mitarbeiter am MIT Artificial Intelligence (AI) Lab, hat diesbezüglich bereits einen wichtigen Meilenstein erreicht. Nach etwa fünf Jahren Arbeit lief seine Roboterversion eines Troodon-Dinosauriers – Troody genannt – aus der späten Kreidezeit im Spätherbst über seinen Schreibtisch.

Jetzt montiert Dilworth Teile für Troodys Nachfolger, der ein Produktionsprototyp sein wird, der besser für eine Museumsumgebung entwickelt wurde. Zum Beispiel wird es robuster.



Die neue Version wird auch noch etwa halb so groß sein (Troody ist mit etwa 5,70 cm Höhe und 1,20 m Länge ein Jungtier). Es wird mehr wie das Original aussehen und sich verhalten, komplett mit Federn. Tatsächlich wird es wie ein großes Huhn aussehen, sagte Dilworth, der zusammen mit Gregory S. Paul, einem unabhängigen Paläontologen und Künstler, zusammengearbeitet hat, um den Roboter so lebensecht wie möglich zu machen.

Auch Troodys Nachfolger soll sich besser drehen, schneller gehen und vielleicht sogar joggen oder laufen können. Wenn es läuft, wird es der erste 3-D-zweibeinige oder zweibeinige Lauf- und Laufroboter der Welt sein, sagte Dilworth.

Direkt aus dem Beinlabor

Troody ist einer von mehreren Robotern, die im Leg Lab des MIT (einem Teil des AI Lab) entwickelt wurden oder sich in der Entwicklung befinden. Die Einrichtung, die sich der Simulation und dem Bau von Robotern widmet, die wie ihre biologischen Gegenstücke laufen, sowie dem Bau von Geräten, die Menschen mit Behinderungen beim Gehen helfen, wurde 1980 gegründet. Sie wird von Gill A. Pratt vom Institut für Elektrotechnik und Informatik geleitet und Hugh M. Herr von der Harvard-MIT Division of Health Sciences and Technology.

Nur sehr wenig von der Welt ist mit Rädern erreichbar, sagen die Forscher. Infolgedessen könnten Roboter mit Beinen für alles nützlich sein, von der Erkundung unzugänglicher oder gefährlicher Orte bis hin zur Bereitstellung von Dienstleistungen oder Unterhaltung an den Orten, an denen wir leben und arbeiten. Weitere Motivationen: Die Recherche macht Spaß und die Ergebnisse sind sehenswert.

Troody ist einer von zwei zweibeinigen Robotern im Labor. Das andere, M2, ähnelt den Beinen einer Person. Es kann auf der Stelle stehen und gehen, aber noch nicht vorwärts gehen. Es gibt eine Handvoll anderer Zweibeiner-Roboter auf der Welt, hauptsächlich in Japan, sagte Dilworth, aber sie verwenden unterschiedliche Steuerungssysteme. Als Ergebnis, sagte er, seien die japanischen Roboter in der Regel sehr steif und maschinenähnlich. Wir verwenden serienmäßig elastische Aktuatoren oder mit Motoren verbundene Federn und eine Steuerung mit geringer Steifigkeit, damit die Gelenke lockerer und biologischer sind.

Die von Pratt und Matthew M. Williamson erfundenen MIT-Aktuatoren machen die Roboter auch besser in der Lage, unerwartetes Terrain zu durchqueren. Zum Beispiel, sagte Dilworth, habe ich vor Troody ein Notizbuch auf den Boden gelegt, und es konnte darüber stolpern, ohne zu fallen. Es könnte theoretisch über eine Vielzahl von Terrain gehen.

Was macht Troody ticken?

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Der etwa zehn Pfund schwere Troody hat 16 Gelenke und 36 Sensoren. Jedes Gelenk hat einen Positions- und Kraftsensor, sagte Dilworth. Der Roboter hat auch ein Vestibularsystem – das Äquivalent eines Innenohrs –, das er zum Balancieren verwendet, und einen Bordcomputer, der automatisch einen Gehsteuerungsalgorithmus ausführt.

Der Roboter, der zunächst eher wie ein Star Wars-Walker als ein Dinosaurier aussah, durchlief viele Hardware-Versionen. Es steckte viel Arbeit darin, bis ich etwas bekam, das funktionierte, erinnert sich Dilworth.

Nach vier Jahren des Bastelns kam das Gehen dramatisch. In anderthalb Wochen ging der Roboter vom Stehen und Heben eines Beins für eine halbe Sekunde zum Herumlaufen um meinen Schreibtisch, sagte Dilworth. Jetzt weiß ich, wie es geht, denke ich. Endlich!

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