Wissenschaftler entwickeln humanoide Roboterplattform für die Forschung
Kommerzielle humanoide Roboter sind für Forschungseinrichtungen oft nicht geeignet und zu teuer. Forscher haben deshalb eine eigene Roboterplattform entwickelt.
Der Berkeley Humanoid bei Feldtests.
(Bild: UC Berkeley)
Ein Forschungsteam der University of California Berkeley (UC Berkeley) hat eine Plattform für humanoide Roboter entwickelt, die preisgünstig und für die Forschung geeignet ist. Der zweibeinige Roboter ist so konzipiert, dass mit ihm Algorithmen zur Robotersteuerung einfach trainiert und getestet werden können. Außerdem soll er besonders haltbar sein.
"Nachdem wir mehrere Experimente mit handelsüblichen Robotern durchgeführt haben, sind wir uns einiger ihrer Schwächen bewusst geworden", sagt Qiayuan Liao, Mitautor der Studie "Berkeley Humanoid: A Research Platform for Learning-based Control", die im Preprint auf Arxiv erschienen ist. "Beispielsweise ist manche Roboterhardware sehr teuer, während andere Hardware nicht speziell für die lernbasierte Steuerung oder für die Forschung entwickelt wurde, was oft bedeutet, dass sie 'zerbrechlich', leicht kaputtgehen und schwer zu warten und zu reparieren ist."
Entsprechend haben die Forscher bei der Entwicklung des Berkeley Humanoid diese Nachteile adressiert. Der Roboter sollte kostengünstig und einfach herzustellen sowie skalierbar sein. Überdies sollten sich Algorithmen zur Robotersteuerung auf ihn leicht übertragen und testen lassen. Zudem muss die Plattform einfach zu transportieren sein, wenig Wartungsaufwand erfordern und robust sein – wenn bei den Tests mal etwas nicht klappen sollte. Auch sei es wichtig, dass der Roboter nur von einem Operator bedient werden kann, um den personellen Aufwand bei Tests zu minimieren.
Die Forscher haben bei der Entwicklung der humanoiden Roboterplattform vor allem darauf geachtet, dass der Roboter kompakt, leicht und kostengünstig ist, um ihn problemlos in einem Forschungslabor einsetzen zu können. Dazu setzten die Wissenschaftler auf Eigenentwicklungen bei den Komponenten wie etwa die mechanischen Komponenten, die Körperteile, Getriebe und Aktuatoren. Hinzu kam die Entwicklung eines passenden Motortreibers und einer Inertial Measurement Unit (IMU) zur Bewegungskontrolle.
Praxisnahe Tests
Die Wissenschaftler testeten den Berkeley Humanoid in Laborumgebungen und Feldtests praxisnah. Der Roboter konnte dabei die dynamische Fortbewegung mit verschieden Gangarten auf unterschiedlichem Terrain nachweisen. Auch kann er auf einem oder zwei Beinen hüpfen und lange Strecken zurücklegen. Dabei war eine einfache Übertragung von lernbasierten Algorithmen zur Ansteuerung möglich, sodass die Algorithmenentwicklung und deren experimentelle Validierung beschleunigt wird.
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Die Wissenschaftler der UC Berkeley planen nun, die Roboterplattform für eigene Forschungen zu verwenden und hoffen darauf, dass sie auch in anderen Robotik-Forschungslabors eingesetzt wird.
Fertig ist die humanoide Roboter-Forschungsplattform allerdings noch nicht. Die Forscher wollen dem Berkeley Humanoid als Nächstes mit beweglichen Armen auszustatten, damit auch manipulationsbezogene Forschungen mit ihm möglich sind. Auch sollen seine Wahrnehmungsfähigkeiten ausgebaut werden.
(olb)