Centauro:En ny katastrofeberedskabsrobot til at hjælpe redningsarbejdere med at operere sikkert

Forskere ved IIT-Istituto Italiano di Tecnologia udviklede, samlede og testede en ny katastrofeberedskabsrobot kaldet Centauro, en kentaurlignende robot bestående af en firbenet base og en antropomorf overkrop. Robotten er i stand til robust bevægelse, høj styrke manipulation og barske interaktioner, der kan være nødvendige under udførelsen af ​​katastrofehjælpsopgaver. Centauro er 1,5 m høj, mens dens skulderbredde er 65 cm og dens vægt er 93 kg. Den er lavet af aluminium, magnesium og titanlegeringer, mens coverdele er lavet af plastik ved hjælp af hurtig prototyping. Den er batteridrevet og kan køre i 2,5 timer.

Robot hardware, dens softwarearkitektur og helkropskontrolramme blev designet og realiseret på IIT-Istituto Italiano di Tecnologia i Italien af ​​Humanoid and Human Centred Mechatronics Lab koordineret af Nikos Tsagarakis.

Centauro-projektet sigter mod realiseringen af ​​en robotplatform til at hjælpe redningsarbejdere med at udføre beredskabsopgaver i fjendtlige miljøer. Centauro-robotten er derfor designet til at navigere i menneskeskabte miljøer, takket være dens hybride mobilitetsevner, der kombinerer leddelt bevægelse med ben og mobilitet på hjul. Dens krop har dimensioner, der er kompatible med dem, der er nødvendige for at operere inden for menneskelig infrastruktur; det kan passere gennem døre og smalle korridorer, og navigere standard trapper.

Mobiliteten, robottens evner til at manipulere og kontrollere hele kroppen er for nylig blevet valideret i manipulation af tunge genstande og brækkelse af træstykker.

Centauro-ben inkorporerer seks frihedsgrader, realisere artikulerede bevægelser i omgivelserne ved at rotere og forlænge hofterne, knæ og ankler, og styring af hjulmodulerne, som er placeret ved anklerne som rullende "hove". Robotten kan anvende forskellige konfigurationer, såsom de typiske benkonfigurationer for firbenede robotter, herunder både indadgående og udvendige knæarrangementer, og en edderkoppebenskonfiguration, som kan være mere stabil, mens du manipulerer kraftfulde værktøjer. Hjul giver robotten mulighed for at demonstrere hjulbaseret mobilitet ud over den leddelte bevægelse. Hjulene er lavet af en aluminiumslegering med et ydre lag overstøbt med et elastomermateriale, derved sikres visko-dæmpede kontakter, samtidig med at der skabes passende friktion ved rulning på jordoverfladen.

Centauro-robotten er i stand til at bruge menneskelige værktøjer til at udføre manipulationsopgaver og kan demonstrere en manipulationsstyrkekapacitet, der er højere end den typiske menneskelige voksen. Dens lette (10,5 kg) arme viser et nyttelast-til-vægt-forhold på mere end 1:1; dermed, enkeltarmens nyttelast er ca. 11 kg. Desuden, dets højtydende og slagfaste aktiveringssystem tillader robotten at udføre manipulationsopgaver, der kræver alvorlige fysiske interaktioner uden risiko for fysisk beskadigelse af robotkomponenter.

Robotperceptionssystemet er placeret i hovedet og inkorporerer en række sensorer, herunder et sæt kameraer, RGBD-sensorer og en Lidar-scanner, som giver en sfærisk dækning af miljøet omkring robotten. Ud over, robotleddene inkorporerer high fidelity drejningsmomentføling og termisk tilstandsovervågningssensorer.

Robotten er udstyret med regnekraft leveret af tre indbyggede computere dedikeret til hård realtidsstyring, hhv. højniveau bevægelsesplanlægning og perceptionsbehandling. Robotstyringen og dataudvekslingen i dette distribuerede beregningssystem koordineres af softwarerammerne udviklet af det samme IIT-team. Robotten drives af et indbygget højeffekttæthed på 1,6 kWh Li-Po batteri, som tillader uafbrudt drift i ca. 2,5 timer.