Video: neoDavid – Ein humanoider Roboter mit variabler Steifigkeit und geschickten Manipulationsfähigkeiten

Video: neoDavid – Ein humanoider Roboter mit variabler Steifigkeit und geschickten Manipulationsfähigkeiten
Der Humanoide auf Rädern neoDavid ist mit seinen 52 Freiheitsgraden, 95 bürstenlosen Gleichstrommotoren, 184 Positions- und 3 Kraftsensoren und einer Steuerfrequenz von 3 kHz einer der komplexesten humanoiden Roboter weltweit. Alle Fingergelenke können einzeln gesteuert werden, was dem System eine außergewöhnliche Geschicklichkeit verleiht.
 
neoDavids Variable Stiffness Actuators (VSAs) ermöglichen eine sehr hohe Leistung bei Aufgaben mit schnellen Kollisionen, hochenergetischen Vibrationen oder explosiven Bewegungen wie Hämmern, dem Einsatz von Elektrowerkzeugen, z.B. einem Bohrhammer, oder dem Werfen eines Balls.
 
Das Elastic Structure Preserving (ESP) Steuerungskonzept wurde für nachgiebige VSA-Roboter entwickelt. Soweit wir wissen, ist ESP der weltweit erste, experimentell validierte (global asymptotisch stabile und passive) Motion-Tracking-Controller mit linksseitiger Dämpfungsinjektion für VSA-Roboter.
Anspruchsvolle Manipulationsaufgaben erfordern die Kenntnis des Greifzustands. Unsere Methode zur Schätzung des Greifzustands integriert Informationen aus Propriozeption und Vision. Unter Verwendung des geschätzten Greifzustands realisiert der entwickelte modellbasierte Controller die nachgiebige Positionierung des Objekts in der Hand.
 
neoDavids geschickte Manipulationsfähigkeiten werden durch unser M3T-Tracking-Framework unterstützt, das visuelles Feedback mit Vorwärtskinematik und Gelenkmessungen kombiniert. Dadurch können wir gleichzeitig den rechten Arm und die gewünschten Objekte in Echtzeit verfolgen und mit starken Objektverdeckungen umgehen.
Wir stellen die ersten Prototypen von VSAs und mehrere Generationen von Händen und Körperkomponenten vor. Mit Blick auf unsere langfristige Vision eines geschickten und robusten Serviceroboters haben wir uns von den technologischen Grundlagen auf die Fähigkeiten und schließlich auf die Anwendungen konzentriert.
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