Kenshiro e Kengoro i robot umanoidi stampati in 3d in grado di sudare, fare flessioni e giocare a badminton

I robot umanoidi stampati della squadra dell’Università di Tokyo possono sudare, fare flessioni e giocare a badminton

I ricercatori dell’Università di Tokyo hanno costruito quello che potrebbe benissimo essere il robot più umano che sia mai stato creato. I robot umanoidi, chiamati Kenshiro e Kengoro, sono stati sviluppati con l’aiuto delle tecnologie di stampa 3D e possono svolgere attività umane come sit-up, piegamenti sulle braccia e tratti.

Il team di ricerca, guidato da Yuki Asano, ha lavorato ai robot umanoidi dal 2011 e ha fatto passi da gigante in avanti negli ultimi anni. Kengoro, il più nuovo dei due robot, ha dimostrato alcuni movimenti incredibilmente realistici che imitano da vicino il corpo umano.

Queste azioni realistiche sono il risultato di una struttura complessa e di un sistema elettronico basato sullo scheletro umano e sui sistemi muscolari piuttosto che sui principi di ingegneria. Come spiegano i ricercatori, hanno utilizzato tecnologie come la stampa 3D per adattare il sistema muscolo-scheletrico umano in una gamma di materiali in alluminio, acciaio e plastica.

I robot impressionanti sono dotati di caratteristiche come una colonna vertebrale articolata (che consente loro di curvare i loro corpi superiori), una gabbia toracica, tendini e articolazioni di imitazione e un sistema nervoso sensoriale che monitora e mantiene l’equilibrio del robot. Inoltre, i ricercatori hanno integrato nei robot un modulo di elaborazione simile al cervello, che consente loro di muoversi e agire senza istruzioni dirette.

Kengoro, in fase di sviluppo dal 2015, ha persino la capacità di sudare, poiché rilascia acqua attraverso un metallo poroso stampato in 3D per raffreddare i suoi motori. Asano ha spiegato: “Un materiale metallico simile a una spugna, creato utilizzando una stampante 3D, viene utilizzato in parte della struttura scheletrica. Abbiamo progettato un sistema di raffreddamento che fa filtrare l’acqua attraverso il materiale ed evaporare. ”

Ciò significa che quando il robot di dimensioni umane (Kengoro si alza a 167 cm e pesa 56,5 kg) si esercita – diciamo, facendo flessioni – i suoi motori sono trattenuti dal surriscaldamento attraverso un sistema di raffreddamento ispirato alla sudorazione umana.

I muscoli dei robot, che consentono loro di muoversi come un essere umano, sono costituiti da una combinazione di motori elettrici, fili e sensori. Utilizzando queste tecnologie e sistemi più rudimentali come i connettori a sfera e congiunti, i ricercatori sono stati persino in grado di equipaggiare gli umanoidi con le mani articolate e i piedi flessibili.

Il team dell’Università di Tokyo crede che i suoi complessi robot umanoidi consentiranno ai ricercatori di capire meglio come il corpo umano si comporta e si muove durante gli sport, il che potrebbe a sua volta consentire la creazione di arti artificiali più avanzati. Altre potenziali applicazioni per la tecnologia dei robot includono lo sviluppo di manichini per crash test più avanzati e la fornitura di un’impalcatura di tipo umano per la crescita di innesti di tessuto umano.

Asano spiega: “Per almeno gli ultimi due millenni, gli esseri umani si sono sforzati di comprendere i sistemi e i meccanismi che costituiscono il corpo umano. Tuttavia, una limitazione degli umanoidi convenzionali è che sono stati progettati sulla base delle teorie dell’ingegneria convenzionale, della meccanica, dell’elettronica e dell’informatica. ”

“Al contrario, il nostro intento è progettare un umanoide basato su sistemi umani, tra cui la struttura muscolo-scheletrica, il sistema nervoso sensoriale e i metodi di elaborazione delle informazioni nel cervello”, aggiunge. “Il nostro gruppo di ricerca ha sviluppato con successo robot muscoloscheletrici. Imitano la struttura muscolo-scheletrica umana, supportano il corpo flessibile e i comportamenti degli esseri umani e supportano l’attivazione muscolare in stile umano utilizzando attuatori a tendine. ”

Uno studio sull’innovativa ricerca umanoide è stato recentemente pubblicato sulla rivista Science Robotics.

 

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