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TORO

Der humanoide Laufroboter TORO (Torque-controlled humanoid robot) ist eine Forschungsplattform für wissenschaftlich Themen, die sich mit zweibeiniger Fortbewegung und Dynamik beschäftigen. Dies umfasst Aspekte wie das robuste Gehen, Treppensteigen oder Multi-Kontakt-Szenarien.
Im Jahr 2013 wurde TORO erstmals der Öffentlichkeit präsentiert.

Technische Daten

Größe: Erwachsener Mensch (1,74m)
Gewicht: 76kg
Freiheitsgrade: 39 (Beine: 2 × 6, Arme: 2 × 6, Hände: 2 × 6, Torso: 1, Hals: 1)
Nominale Nutzlast: 10kg
Energieversorgung: Batterie mit >60min Betriebsdauer
Geschwindigkeit: 0,5m/s bzw. 1,8km/h
Arbeitsraum: Vergleichbar mit dem des Menschen
Besonderheiten: • Drehmomentsensoren in fast allen Gelenken
• 2 Gleichgewichtssensoren (IMU)
• 2 Kraft-Momenten-Sensoren in den Füßen
• 2 Stereo-Kamers, 1 RGB-D Kamera

 

Systembeschreibung

Mit dem humanoiden Roboter TORO wird das Grundproblem des Gleichgewicht-Haltens beforscht. Dabei werden Algorithmen für robustes Gehen und Balancieren sowie für die Multi-Kontakt-Regelung entwickelt. TORO basiert, genau wie sein großer Bruder Rollin' Justin, auf der Leichtbauroboter-Technologie. In fast allen seinen Gelenken kann TORO aktiv die Drehmomente regeln, so dass der eigentlich steife Roboter – je nach aktivem Regler – künstlich nachgiebig gemacht werden kann. Anders als bei positionsgeregelten Robotern verspricht diese Nachgiebigkeit ein Plus an Sicherheit bei der Interaktion mit Menschen sowie eine höhere Robustheit beim Kontakt mit der Umgebung.
TORO bietet die Möglichkeit, positions- und drehmomentbasierte Regelungskonzepte miteinander zu vergleichen. Im Bereich der Ganzkörperregelung werden impedanzbasierte mit inversdynamischen Regelungskonzepten verglichen.

Toro – Bildergalerie

LRU und Toro auf der ILA 2014

Auf der ILA 2014 präsentierte das Institut für Robotik und Mechatronik den Rover LRU und den Laufroboter Toro. 

Quelle: DLR (CC BY-NC-ND 3.0).

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LRU und Toro auf der ILA 2014

Menschenähnlicher feinfühliger Roboter

Die Form von TORO wurde der des Menschen nachempfunden. Drehmomentsensoren in fast allen Gelenken erlauben es dem System, beispielsweise Kollisionen oder Interaktionskräfte mit seiner Umgebung zu fühlen und dementsprechend sicher und nachgiebig zu reagieren. 

Quelle: DLR (CC-BY 3.0).

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Menschenähnlicher feinfühliger Roboter

Besuch bei der bayerischen Staatsregierung

TORO bei der Kabinettsklausur der bayerischen Staatsregierung in St. Quirin mit Horst Seehofer und Ilse Aigner 

Quelle: DLR (CC-BY 3.0).

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Besuch bei der bayerischen Staatsregierung

Humanoider Roboter TORO

Der humanoide Laufroboter TORO ist in seinen Gelenken mit Drehmomentsensoren ausgestattet um ihm damit die Möglichkeit zu geben, feinfühlig mit seiner Umwelt zu interagieren.  

Quelle: DLR (CC-BY 3.0).

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Entwicklungsstufen von Toro

Enwicklungsstufen von Toro 

Quelle: DLR CC-BY 3.0.

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Veröffentlichungen

  • Bernd Henze, Alexander Dietrich, Máximo A. Roa, and Christian Ott: “Multi-Contact Balancing of Humanoid Robots in Confined Spaces: Utilizing Knee Contacts”, IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), pp. 679–704, 2017. [elib]
  • Bernd Henze, Alexander Dietrich, Christian Ott: "An Approach to Combine Balancing with Hierarchical Whole-Body Control for Legged Humanoid Robots”, IEEE Robotics and Automation Letters (RA-L), vol. 1, no. 2, pp. 700–707, 2016. [elib]
  • Bernd Henze, Máximo A. Roa, Christian Ott: "Passivity-Based Whole-Body Balancing for Torque-Controlled Humanoid Robots in Multi-Contact Scenarios”, The International Journal of Robotic Research, vol. 35, no. 2, pp. 1522–1543, 2016. [elib]
  • Englsberger et al., "Overview of the torque-controlled humanoid robot TORO", in Proc. of the 2014 IEEE/RAS International Conference on Humanoid Robots (HUMANOIDS), Madrid, Spain, pp. 916-923, November 2014. [elib]

 

Kontakt
Dr.-Ing. Christian Ott
Abteilungsleiter

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Robotik und Mechatronik
, Analyse und Regelung komplexer Robotersysteme
Oberpfaffenhofen-Weßling

Tel.: +49 8153 28-3464

Fax: +49 8153 28-1134

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