Humanoide Roboter - Entwicklung und Perspektiven

[Floore]

So begrenzt wie ich erst dachte, ist die Bewegung nicht, man kommt vielleicht nicht über den kürzesten Weg an, aber man kommt hin.
Ist die Sache, ob der Roboter das Knie genug durchknicken kann ohne instabil zu werden, wenn das Bein durchschwingt, um nicht an irgendetwas hängen zu bleiben. Das wäre vermutlich katastophal, aber wenn man das irgendwie hinbekommt, könnte dieser Roboter Hindernisse einfach überschreiten, ein Roboter mit Rädern müsste drumherumfahren.

[Atahualpa]

Sieht interessant aus. Da muss aber noch ne Menge Arbeit reingesteckt werden bis das wirklich ausgereift ist. Das Konzept ist aber sehr gut.

[HiroP]

Meiner Ansicht nach ist das Konzept ein guter Anfang.
Die Zukunft bei der Robotfortbewegung liegt in den Beinen, Rollen und Ketten werden sicher bald überholt sein.
Ich denke, der ideale Roboter für unebenes Gelände hat entweder Spinnendesign oder er fliegt.

[Atahualpa]

Ich könnt mir einen Roboter vorstellen der auf so einem Luftkissen durch die Gegend flitzt.
Wär doch besser als einer der womöglich ständig über was stolpert.

[Liska]

Also einen dreibeinigen Roboter finde ich ziemlich clever, da die Drei-Punkt-Lagerung mit das stabilste ist, was es gibt. Vor allem in unwegsamen Gelände.
Ich bin gespannt, wie sie das noch weiter entwickeln, bislang sieht es für mich noch etwas holperig aus. Aber ich geben diesem Modell mehr Chancen als irgendwelchen Robotern mit Rollen und Ketten.

[i_make_it]

Sieht nett aus aber das Problem ist das der gesamte Rumpf bei jedem Schritt um 180° gedreht wird. Wenn da die gesammte Energieversorgung, Logik und Senorik bewegt wird, Kommt bestimmt einiges an zu bewegender Masse zusammen. Und Trägheitsnavigation wird auch schwer weil dauernd die Rumpfbewegungen raus gerechnet werden müssen.

[bozano]

Die Drehung um 180° wird bei guter Lagerung, denke ich mir, weniger ein Problem sein. Sollte jedoch einer der Beine irgendwo ein klein wenig feststecken, wird es kaum möglich sein das Bein da raus zu bekommen.
Die Idee mit den Rädern ist eigentlich auch sehr gut, nur die Räder sollten größer sein, wie bei den Spielzeugautos, die wenn sie gegen die Wand fahren, sich einmal überschlagen und rückwerts fahren können oder auch mehr beinige Roboter mit mehr als vier Beinen.

[J_T_Kirk2000]

Die Drehung um 180° wird bei guter Lagerung, denke ich mir, weniger ein Problem sein. Sollte jedoch einer der Beine irgendwo ein klein wenig feststecken, wird es kaum möglich sein das Bein da raus zu bekommen.
Die Idee mit den Rädern ist eigentlich auch sehr gut, nur die Räder sollten größer sein, wie bei den Spielzeugautos, die wenn sie gegen die Wand fahren, sich einmal überschlagen und rückwerts fahren können oder auch mehr beinige Roboter mit mehr als vier Beinen.

Optimal wäre also ein Roboter, welcher Befehle durch eigene "Intelligenz" und Bewegungsfähigkeit vollständig umsetzen kann, einschließlich von Problemlösungen, wenn beispielsweise ein Hindernis einen Umweg erfordert, oder der Roboter einmal gewissermaßen umgehauen wird, was ja aus vielen Gründen möglich wäre.
Ich meine, es ist wohl kaum ratsam, nur weil der Roboter wegen einem Sturm oder Beben umgeworfen wurde, einen Astronauten zu einem anderen Planeten hinzuschicken, nur um den Roboter wieder manövrierfähig zu machen.
Viele Beine, oder Räder, die aus jeder Lage noch Mobilität garantieren, sind eine tolle Sache, aber der Roboter müsste mit jeder Bodenbeschaffenheit klarkommen, um für einen solchen Einsatz tauglich zu sein.
Eine Anzahl von 6 oder acht Beinen wäre in der Hinsicht optimal, solange der Roboter nicht auf den "Rücken" geworfen wird, es sei denn die Beine können so ausgerichtet werden, dass es der Mobilität nicht abträglich ist.
Bei mindestens 6 Beinen hätte man den Vorteil, dass der Schwerpunkt immer im sicheren Bereich bleibt und man bräuchte auch keine allzu komplizierte Gleichgewichtssensorik, sofern immer nur 2 von 6 oder 4 von 8 Beinen gleichzeitig verlagert werden.
Allerdings würde selbst dann noch ein Problem offensichtlich sein, denn wenn ein solcher Roboter auf anderen Planeten eingesetzt werden soll, muss er auch mit den widrigsten Geländeformen klarkommen, was am besten auch eine bodenunabhängige Fortbewegung mit einschließt, welche unabhängig von Atmosphärengasen funktioniert, also die Atmosphäre für Auftrieb nutzen kann, ohne dabei eine Verbrennung von atmosphärischen Gasen nutzen zu müssen.

All dies und die Annahme dass ein Roboter für einen anderen Planeten eingesetzt wird ist natürlich eine Annahme ohne eine Grundlage dafür, dass dieser dreibeinige Roboter tatsächlich dafür entwickelt wird, aber wenn dies der Fall sein sollte, müssen die Entwickler auch vor einen solchen Einsatz dafür sorgen, dass der Roboter sich auch in jedem Fall selbstständig helfen kann.

[i_make_it]

Einen 8 Beinigen Roboter kann man so konstruieren das ihm egal iest wenn er auf den Rücken fällt. Wenn alle Gelenke symetriche Bewegungsbereiche haben, dreht er einfach die Beine anders rum und hebt sich an.
Dann senkt er z.B.: rechts 2 Beine unter seinen Rücken (jetzt Bauch) und senkt sich mit den beiden verbliebenen ab. dise streckt er jetzt auch flach auf den Boden aus, und stützt sich mit der anderen Seite so weit es geht vom Boden ab. Jetzt kann er mit den flach auf dem boden liegenden Beinen Den Rumpf per Rolle Seitwärts Über den Scheitelpunkt bewegen und die frei in der Luft hängenden Beine wieder richtung Bauchseite zum Boden bringen.
In Umkehrung der Einleitenden Bewegung steht er jetzt wieder auf und kann wieder weiter Laufen.

An diesem Vorgang arbeite ich seit knapp 2 Jahren da mein Spider-robby auf dem Rücken ein zusammenfaltbares Solarpannel hat. sonst hätte ich einfach gesagt egal wo oben ist.
Derzeit arbeite ich an unebenem Boden. da in der Natur selten ein ebener, grader Zimmerboden vorhanden ist.

Hauptziel ist bei dem Projekt die Energieversorgung. und Teamwork.
Der Robby hat an beiden Stirnseiten eine Kupplung mit integrierter Lichtleiter Schnittstelle. Wenn nächstes Jahr Nummer 2 fertig wird, versuche ich das die sich zu einem Tausendfüssler vereinen können.
So was wird sinnvoll zum Überwinden von Hindernissen die einer nicht packt.
Die Idee dazu kam mir bei "Runaway Spinnen des todes"

Ist doch lustig wenn sich ein Dutzend Roboter von 30 cm Länge zu einem Tausendfüßler vereinen und einfach an der wand hoch bis zum Lüftungsschacht klettern um drin zu verschwinden.

[HiroP]

...
An diesem Vorgang arbeite ich seit knapp 2 Jahren da mein Spider-robby auf dem Rücken ein zusammenfaltbares Solarpannel hat. sonst hätte ich einfach gesagt egal wo oben ist.
Derzeit arbeite ich an unebenem Boden. da in der Natur selten ein ebener, grader Zimmerboden vorhanden ist. ...

Jetzt bin ich aber doch neugierig geworden. An was für einem Projekt arbeitest du denn? Und in welchem Bereich?

[i_make_it]

Roboter sind mein Hobby.
Habe einen
-Eshed Robotec 5 Achs Vertikal Knickarm auf einer Linearachse.
-MIT Rug Warior (Motorola 68HC11)
-Conrad RP5 (Motorola 68HC12)
-Selbstbau Micromaus als Sensor Testplatform (6St. Motorola 68HC05 per I2C Bus) (Micromaus =Zwei Anriebsräder und Schlepprolle)
-Selbstbau auf Tamiya Leopard 1A4 Fahrwerk mit 4 Achs Greifarm (4St. Motorola 68HC05)
Dann bastle ich verschiedene Modelle mit Fischer Technik und aktuell meinen Spider.
Die Mechanik besteht derzeit aus Aluprofilen und Flugzeugsperrholz die Antriebe aus Modellbau Servos. Als Lagesensoren nehme ich 6 Analog Devices ADXL322 2-Achs Beschleunigungssensoren und ich habe ein Ulraschall System als Puls-RADAR mit 180° horizontaler Erfassung bei 0,8° Auflösung (Stepper Schrittweite) vertikal werden ca. 10° erfasst.
An einem MFCW (Radar) Ultraschall arbeite ich grade.
Ein richtiges Radar scheitert momentan noch daran das Alle Magnetrone die ich habe entweder nicht monochomatisch oder nicht durchstimmbar sind.
Wenn meine Selbstbau Drehbank fertig ist, kann ich mir dann endlich selbst eines bauen.

Parallel zu Aktorik und Steuerung arbeite ich an der Energieversorgung.

Ich habe ein falt Solarpannel aus 12 Zellen a 10*10cm gebaut
Gefaltet habe ich eine Größe von 24*13*4cm.
Entfaltet 49*38cm bei 0,12m² aktiver Fläche.
Als Kurzzeitspeicher für Bedarfsspitzen habe ich 4 Gold-Caps verwendet. als Langzeitspeicher habe ich eine Brennstoffzelle und einen Metallhydrid Tank (conrad Electronik).
Die Idee ist den Sauerstoff ebenfalls in einem Tank zu speichern und das entstehende Wasser in einen dritten Tank zu pumpen.
während Ruhephasen dann mit dem Solarstrom und einer Elektrolysezelle das Wasser wieder aufspalten und H² und O² wieder einlagern.
Für die Elektrolyse Zelle mangelt mir es noch an der entsprechenden osmotischen Membran. Die gibt BASF nur in großen Mengen ab.
Ich hoffe aber noch auf ein Gebrauschsmuster von 100 bis 200 cm².
Und die Pump- und Ventil einheit um den Wasserstoff wieder in den Metallhydrid Tank zu bekommen.
Also Eine Menge Aufgaben die zu erledigen sind und ich wende etwa 2-4 Stunden je Woche auf, da ich auch noch andere Hobbys habe (Neben Beruf und dem restlichem Leben).
Und um dynamisches Laufen habe ich mich noch gar nicht gekümmert.
bisher habe ich nur ein statisches Schreiten. Ebenfalls fehlt noch die Drehmoment Auswertung aller Gelenke als taktiles Feedback. Zum testen habe ich an den Füßen Microtasten als Kontaktsensoren. Dehnungsmesstreifen für die entgültigen Fußsensoren sind schon da, aber die Füße noch nicht, da ich ein 2-Achs Biegekäfig fräsen muß. und bisher Fräse ich mit einem Kreutisch auf einer Tischbohrmaschine. Kann also in X und Y in 0,01mm Auflösung arbeiten, aber in Z nur mit ca. 0,25mm.

Ups fast vergessen: Der Spider hat derzeit 11 Motorola 68HC05 Controller. Einer pro Bein und ein Coordinator. Einer für die Kommunikation mit meinem PC und einen für mein RADAR (Ultraschall).
Jedes Bein hat bisher 4 Gelenke, in der Endfassung soll das Schultergelenk noch um einen Freiheitsgrad erweitert werden, so das die Beine sogar ganz in Richtung der Stirnseiten gedreht werden können. Das erleichtert Bewegungen in mehr vertikaler Landschaft ungemein.
Mein "Testgelände" ist eine Tischlerplatte von 2*1,2 Metern auf das ich Holzstücke als Hindernisse Schrauben kann. Bei Tests mit mehr als 15° Neigung der Platte von der Horizontalen wurde der Wunsch nach einem weiterem Freiheitsgrad gebohren.
Da der Spider nur nicht rutschte weil einige Hindernisse so hoch waren das die Beine nicht seitlich abglitten, sondern am Sprunggelenk hängen blieben.

Beruflich arbeite ich derzeit im IT Sektor als 3rd Level Support im weltweiten Einsatz.
Computer sind seit 1982 mein Hobby und seit 1990 beruflich wichtig für mich.
Ich habe als Werkzeugmacher, CNC und Roboter Programmierer, CAD Construkteur, Maschinenbautechniker, Lasertechniker (hauptsächlich CO²) SPS Techniker, Zimmermann, Sprengmeister, LKW Fahrer, Vermessungstechniker (nicht Bau oder Landschaft sondern Machinenbau),
Elektriker, Schmied, Microcontroller Programmierer, und halt als IT-ler gearbeitet.
Dadurch ist halt eine ziemlich breite Erfahrungspalette zusammen gekommen.
SCIFI lese ich seit1979 meine beiden ersten Bücher waren "Atomgewicht 500" und "Die Rache des Kosmonauten". Weis allerdings nicht mehr welches zuerst.

[kosmoaffe]

@i_make_it :sicher das du nicht auch ein Roboter bist

btT:ich dachte immer das mehrbeinige Modelle die Insekten nachgeahmt sind (6 beine oder mehr) die bessere variante sind.

das 3 beinige Modell sieht etwas unstabil aus...so zerbrechlich...

[THEMASTERGAMER]

Ich find net so Vorteilhaft, das sich ein Bein immer wieder untern her bewegt. Ich mein man geht immer so über eck, und dass kostet Zeit.
Obwohl ich natürlich zugeben muss, das die Idee selber garnicht schlecht ist.
Ich kann mir nur vorstellen, das man wenn man son riesiges Dingen wie am Anfang des Filmes in dem Ego-Shooter baut, ein wenig Probleme in engen Straßen bekommen könnte oder?

[3of5]

Sieht sehr erheiternd aus, aber irgendwie kann ich auch nicht ganz glauben, dass ein solches System die optimale Lösung eines gehenden Roboters darstellt...

Überhaupt glaube ich kaum, dass Roboter mit Beinen sich in beträchtlichem Ausmaße gegen fahrende Roboter durchsetzen werden. Denn ein fahrender Roboter ist stabiler, erreicht wesentlich höhere Geschwindigkeiten und der Kraftverbrauch dürfte ebenfalls geringer sein. Mechanische Fußgänger machen höchstens in einem sehr unwegsamen Gelände Sinn.

Wir sind da eben alle von Star Wars, Mech Warrior und dergleichen fehlgeleitet

[THEMASTERGAMER]

Naja aber in bergigen und felsigen Gegenden sind Roboter mit langen beinen schon besser als rollende auf Ketten oder?
Ich mein mit solchen langen Beinen kann man sich schon gut Fortbewegen wenn da überall große Felgen rumliegen.