راه رفتن ربات و حفظ دینامیکی تعادل


تصویر بالا اولین رباتی رو نشون میده که تا به حال تونسته کاملا مثل انسان راه بره. اسم این ربات دکستره.

البته ربات های زیادی وجود دارند که راه رفتنشون در ظاهر مثل انسان به نظر میرسه. اما در باطن راه رفتن این رباتها با راه رفتن انسان خیلی فرق دارند.

ربات آسیمو هوندا که خیلی هم قشنگ راه میره، همراه با خیلی رباتهای دیگه از مفهومی استفاده میکنند به اسم ZMP (نقطه ای که مومنتوم صفر میشه). به طور ساده نحوه قدم برداشتن این ربات ها از قبل برنامه ریزی شده به گونه ای که مرکز ثقل ربات بیفته بین دوپای ربات که بتونه تعادلش رو حفظ کنه و زمین نخوره. به محض اینکه ربات حرکت اشتباهی بکنه و مرکز ثقل از محدوده مجاز فراتر بره ربات میفته زمین.

دیگه اینکه حرکت ربات همیشه تکراریه یعنی اگه شما ربات رو بذارین جای اولش همیشه روی نقاطی پا میذاره که دفعه قبل پا گذاشته بود.

این مساله باعث میشه که حرکت ربات همیشه در محیط هایی امکان پذیر باشه که همه چیزش برای حرکت ربات آماده شده باشه. یعنی اگه ربات رو ببرین یه جایی که سطح ناهموار داشته باشه ممکنه نتونه حرکت کنه و زمین بخوره.

در حقیقت این ربات ها نمیتونن مثل انسان به هر جایی قدم بذارن. انسان و حیوانات به صورت دینامیک تعادلشون رو حفظ میکنند. حرکت ماهیچه ها بر اساس سطحی که روش
پا میذاریم به گونه ای تنظیم میشه که تعادل ما رو حفظ کنه.

در هر لحظه باید محاسبه بشه که در چه جهتی داریم می افتیم. بعد پامون رو دقیقا در نقطه ای بذاریم که نه تنها از افتادنمون جلوگیری کنه بلکه در جهتی که میخوایم هم حرکت کنیم.

البته این کار بدون اینکه ما راجع بهش فکر کنیم، بطور خودکار توسط بدن انجام میشه. ولی خب مکانیزم پیچیده ای در پشت قضیه وجود داره و مساله بسیار پیچیده ایه. به همین دلیل خیلی سخته که رباتی بسازی که تعادلش رو بصورت دینامیک حفظ کنه.

نکته ای که در ساخت ربات دکستر بهش توجه شده پیدا کردن دقیق مرکز ثقله. برای پیدا کردن مرکز ثقل از ژیروسکوپ استفاده شده. ژیروسکوپ ها خطای زیادی دارند. این گروه مجبور شده ژیروسکوپ دقیق تری بسازه که کارشون رو آسون تر کرده.

البته هنوز جزییات زیادی مونده تا حرکت ربات کاملا به انسان شبیه بشه ولی خب تا الان که خوب راه اومده!

لینک ها:

  
نویسنده : مسعود اسدپور ; ساعت ۱:٠۸ ‎ب.ظ روز دوشنبه ۱٤ اسفند ،۱۳۸٥
تگ ها :