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Pesquisa aplicada de institutos e universidades

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Atualmente, os robôs ainda estão longe da conquista final da evolução humana. No entanto, uma equipe de desenvolvimento do projeto Roboy sem fins lucrativos de Munique definiu o objetivo de desenvolver um robô que deve chegar o mais próximo possível dos seres humanos em toda a sua aparência. Roboy 2.0 foi lançado com o software colaborativo "Fusion 360 "da Autodesk desenvolvido.

O corpo humano é uma obra-prima quando visto do ponto de vista de um robô: ágil, dinâmico, flexível e ainda forte. As feridas cicatrizam sozinhas e, em uso, ela é completamente silenciosa. Um esqueleto aperfeiçoado ao longo de milhões de anos permite que ele caminhe em pé, a interação complexa de inúmeros músculos, tendões e articulações trabalha de forma inteligente e filigrana com as mãos.

Roboy 2.0 (pronuncia Roboy dois-oh) é um projeto de pesquisa básica interdisciplinar de proporções gigantescas e um plano de desenvolvimento bastante ambicioso. "Nosso objetivo é construir um robô humanóide que é tão funcional como o corpo humano", disse Rafael Hostettler, diretor do projeto Roboy. "Ele não deve apenas ser capaz de se mover como um humano, mas também ver, ouvir e interagir como nós."

Equipes interdisciplinares desenvolvem modelos complexos

autodesk20418Portanto, a equipe combina mais de 100 estudantes, estudantes de graduação e graduados da Universidade Técnica de Munique especialistas de diversas áreas. Juntos, você trabalha com uma rede de cientistas ao redor do mundo há anos para desenvolver o robô humanóide. O Instituto Real de Tecnologia em Estocolmo (Neuroprosthetics), da Universidade Chinesa de Hong Kong (algoritmos para controlar o robô), Universidade de Oxford (carga de tendões artificiais durante o seu crescimento) e, claro, a TUM (Robótica e em tempo real de sistemas, métodos de desenvolvimento de produto) são, por exemplo, parceiros permanentes de cooperação.

No atual estágio de desenvolvimento, Roboy pode pedalar em uma bicicleta, reconhecer pessoas e conduzir conversas simples. Já no outono, ele vai jogar xilofone - uma tarefa que é particularmente complexa devido à dinâmica necessária para robôs - e será capaz de vender sorvete no ano que vem. O 2020 deve ser capaz de realizar diagnósticos médicos básicos. Toda a pesquisa é de código aberto e cria fundações em robótica, inteligência artificial e computação audiovisual.

Alguns gramas menos mão para um quadril mais leve

autodesk30418A estrutura, o peso e a natureza dos componentes semelhantes a ossos desempenham um papel importante neste contexto. Representar mecanicamente o corpo humano só é possível com grande esforço. Os engenheiros formar usando métodos como a impressão 3D, design generativo e outra de ponta processos tecnológicos ossos, músculos e tendões, ao invés do que o habitual para substituir articulações com motores assim como no robô.

Para o desenvolvimento do Roboy 2.0, a equipe usa o Autodesk Fusion 360 com o Generative Design. Isso permite que os cientistas no chamado processo de design generativo reduzam significativamente o peso de componentes importantes do robô e mantenham a estabilidade ao mesmo tempo.

autodesk40418"Se economizarmos alguns gramas de peso em nossas mãos, as forças que o quadril tem que suportar são reduzidas e podemos torná-las mais leves", diz Hostettler. "Isso nos permite economizar peso em todos os outros componentes, o que torna Roboy ainda mais ágil." Não um fim em si, porque Roboy deveria aprender a andar de forma independente a longo prazo. Para os primeiros passos, é necessário um suporte leve, porém estável.

Na Roboy 2.0. Design generativo é atualmente aplicado no quadril. Graças aos cálculos na nuvem, a equipe só precisou de três dias para desenvolver a primeira versão do protótipo. As próximas partes a serem redesenhadas são o casco da cabeça e o alojamento do motor no planejamento. A médio prazo, até mesmo a coluna deve ser otimizada com os elementos móveis do robô.

Colaboração ágil como a chave para o sucesso

O Autodesk Fusion 360 não só funciona como uma plataforma de design e de trabalho para pesquisadores, mas também permite que eles colaborem entre regiões e territórios. A ferramenta foi desenvolvida como um ambiente de trabalho ágil que permite aos pesquisadores trabalhar em ciclos de desenvolvimento extremamente curtos chamados sprints. Versões antigas podem ser restauradas tão rapidamente ou duas opções podem ser verificadas em paralelo. Os métodos ágeis ajudam nisso estabelecendo uma comunicação não hierárquica e permitindo a interação rápida com protótipos. Os grupos de projetos individuais podem reagir a mudanças muito rapidamente.

Impressão 3D para etapas de desenvolvimento rápido

autodesk50418Outro benefício do uso do Autodesk Fusion 360 é a adequação direta dos designs criados para impressão 3D. Os arquivos criados em Fusion não precisam ser entediantes para impressão, em vez disso, eles podem ser convertidos diretamente em objetos impressos em 3D sem nenhum esforço de compilação. Para o Roboy 2.0, quase todas as peças são sinterizadas a laser, isto é, o 3D é impresso em materiais do tipo plástico.

"As peças fresadas clássicas exigem cerca de 6 para 8 semanas de tempo de entrega, uma eternidade no desenvolvimento ágil de produtos", disse Hostettler. "Durante este período, já desenvolvemos novas variantes de produtos para 3 para 4." Outro benefício: a liberdade de geometria da impressão 3D permite que a equipe projete componentes como deveriam, não conforme necessário devido a restrições de produção. A produção sem ferramentas também economiza tempo e dinheiro.

Música futura com relevância prática em muitas áreas

Roboy 2.0 é um exemplo fascinante do espírito humano de desenvolvimento. Embora o próprio robô ainda sirva principalmente a pesquisa básica hoje, as descobertas obtidas no curso do desenvolvimento já afetam muitos outros setores hoje. O projeto tem aplicação em colaboração homem-robô. Também para o desenvolvimento de próteses inovadoras ou exoesqueletos, o projeto tem um valor inestimável. Os neurocientistas compreendem melhor como o corpo humano coordena a interação dos músculos 2.0 através dos insights obtidos no projeto Roboy 600.


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