Untersuchung der Anforderungen laufender Roboter

Die Flexibilität der Fortbewegung eines Roboters beinhaltet als eine Grundfertigkeit auch die Fähigkeit, im menschlichen Lebensraum schnell zu laufen und zu joggen. Als Grundfunktion des Laufens stellt der Sprung eine große Herausforderung für Roboter dar. Einerseits ist die erforderliche Leistung für den Sprung kritisch, andererseits mangelt es an der erforderlichen kinematischen Information auf Grund des fehlenden Bodenkontakts.

Für die Untersuchung der oben genannten Fragestellungen wurde ein Roboterbein für den Test möglicher Sprungbewegungen konstruiert.

Technische Daten

• Größe 91 cm
• Gesamtgewicht ca. 13.7 Kg
• 3 aktive Freiheitsgrade:
  • 1 in der Hüfte,
  • 1 im Kniegelenk und
  • 1 im Knöchelgelenk
• 1 passiver Freiheitsgrade im Zehengelenk (mit Druckfedern)
• Gleichstrommotoren mit Harmonic Drive Getrieben
• Abtriebsseitiger Absolutwertgeber zur Bestimmung des Gelenkwinkels
• sechsachsiger Kraft-Momenten-Sensor (KMS) im Fuß
• Abstandssensor im Fuß zur Erkennung der Fußposition während der Flugphase
• Inertialsensoreinheit (IMU) im Torso
• über CAN-Bus vernetzte Leistungselektroniken mit ARM-Prozessorn
• Leitrechner mit 1 GHz CPU (PowerPC)

• Großes Foto

Forschungsthemen

Im Einzelnen ergeben sich folgende Problemstellungen:

• Sichere Erkennung der Flugphase durch Sensordatenfusion
• Optimales Aufsetzen des Fußes beim Landen
• Bahnplanung für die Sprungphase
• Stoßreduktion beim Landen