Roboter HRP3L-JSK wankt, aber er stürzt nicht

Der Roboter HRP3L-JSK kann getreten oder geschubst werden und behält trotzdem die Balance. Möglich ist das durch ein Steuerungssystem, das sehr schnell eine stabile Position berechnet, und einen neuartigen Antrieb, der die Ergebnisse umsetzt.

Aufrecht zu gehen ist für uns Menschen eine alltägliche Handlung, über die wir kaum nachdenken. Für Roboter hingegen ist Laufen auf zwei Beinen deutlich weniger einfach als für einen Menschen, und manch einer bricht sich dabei auch mal ein Bein. Das kann dem Roboter HRP3L-JSK nicht passieren: Er gerät selbst dann nicht aus dem Gleichgewicht, wenn er geschubst und getreten wird.

Die Wissenschaftler um Junichi Urata vom Jouhou-System-Kougaku-Labor der Universität von Tokio haben mit HRP3L-JSK einen Roboter entwickelt, der in sehr kurzer Zeit reagieren kann. Möglich ist das durch einen neuartigen elektrischen Antrieb.

170 Positionen in 1 Millisekunde

Wird der Roboter angeschubst, berechnet das Steuersystem in einer Millisekunde 170 mögliche Positionen, wo der Roboter seinen Fuß absetzen kann und wählt die stabilste aus. Eine stabile Position zu berechnen ist eine Sache. Eine andere ist es, diese auch so schnell einzunehmen, dass der Roboter nicht aus dem Gleichgewicht gerät, sondern sich aufrecht hält. Das ermöglicht der neue Antrieb, den Urata und seine Kollegen entwickelt haben.

Die Knie werden von flüssiggekühlten 200-Watt-Motoren bewegt, die eine Momentangeschwindigkeit von 1.000 Grad pro Sekunde und ein Drehmoment von 350 Nm am Kniegelenk des Roboters erzeugen können. Um die Motoren schnell mit Strom versorgen zu können, verfügt der Roboter neben einem herkömmlichen Akku noch über einen 13,5-Farad-Kondensator. Anders als ein Akku kann ein Kondensator schnell eine größere Energiemenge bereitstellen.

Roboter springt

Das System ermöglicht es dem HRP3L-JSK, auch bei massiven Eingriffen wie Stößen oder Tritten eine aufrechte Haltung zu wahren. Außerdem erlaubt es der Antrieb dem 53 Kilogramm schweren Roboterchassis auch, 44 Zentimeter hoch in die Luft zu springen.

HRP3L-JSK ist eine Weiterentwicklung der Beine des humanoiden Roboters HRP-3 Promet Mark II des japanischen Unternehmens Kawada Industries.

Arme und weitere Sensoren

Urata plant, mit HRP3L-JSK an der neuen Darpa Robotics Challenge teilzunehmen. Er stelle ein Team zusammen, um den Roboter mit Armen sowie mit weiteren Sensoren auszustatten, berichtet das Wissenschaftsmagazin IEEE Spectrum.

Ziel des Roboterwettbewerbs, den die Defense Advanced Research Projects Agency (Darpa) kürzlich ausgerufen hat, ist, einen Roboter zu entwickeln, der in Ruinen Rettungseinsätze durchführen kann.