Wetenschappers verbeteren loopgedrag robots

Europese wetenschappers uit de robotica hebben de naar eigen zeggen snelst lopende robot gebouwd. De zelflerende RunBot is tweebenig en loopt slechts een fractie langzamer dan de snelst lopende mens.

Om de kunstmatige wandelaar succesvol aan het lopen te krijgen, zijn wetenschappers teruggevallen op oude theorieën van de neuropsycholoog Nikolai Bernstein. Daarbij wordt het hele proces van zich per voet voortbewegen opgedeeld over verschillende logicalagen, en niet uitsluitend door een centraal systeem aangestuurd. Elke stap die de RunBot zet, wordt bepaald door informatie die door sensoren op de scharnierpunten en de voeten van de robot wordt aangeleverd. De data wordt doorgestuurd naar lokale neurale netwerken, die de informatie analyseren en in real time de benodigde handelingen aan de kunstmatige ledematen doorgeven. Indien de RunBot een hindernis tegenkomt of wanneer het terrein verandert, bijvoorbeeld doordat zich een hellend vlak aandient, worden de hogere, zelflerende circuits aangeroepen. Door 'trial and error' weet de robot zich aan de veranderende omstandigheden aan te passen. Zo kon de RunBot zich al na enkele keren staande houden terwijl hij een helling opliep.

Het RunBot-project is inmiddels vier jaar bezig, waarbij wetenschappers uit diverse delen van Europa samenwerken. De onderzoekers omschrijven het lopen van de mens als een dynamisch proces. 'Tijdens de loopbeweging doen we de helft van de tijd eigenlijk niets, in feite vallen we steeds een stukje voorover,' aldus de Duitse wetenschapper Woergoetter. Volgens de professor is het bij het ontwerpen van een wandelende robot de timing bij het afzetten het lastigst, waarbij de juiste timing een kwestie van milliseconden is. Daarnaast is het 'dempen' van de stap cruciaal.

De Europese RunBot heeft een veel natuurlijker loopgedrag dan de stroef lopende Asimo van Honda. Deze robot heeft voor elke stap grote hoeveelheden berekeningen nodig om zijn bewegingen te bepalen, en daarmee is hij in de ogen van de RunBot-ontwikkelaars allesbehalve een elegante verschijning. 'Indien het brein van de mens continu zou moeten nadenken tijdens het lopen, dan zou hij nooit tegelijkertijd een conversatie kunnen aangaan.' zo merkt een wetenschapper op. Volgens het onderzoeksteam blijkt dat de zeventig jaar oude theorie van Bernstein, die stelt dat lopen grotendeels door autonome 'lokale netwerken' wordt geregeld, bij uitstek geschikt is voor het construeren van wandelende machines. Het team gaat, nu de bevindingen gepubliceerd zijn, proberen om de RunBot groter te maken en hem beter op veranderende omstandigheden te laten inspelen.