MABEL(로봇)

MABEL (robot)

MABEL은 세계에서 무릎이 가장 빠른 이족 보행 로봇으로 잘 알려진 미시간 대학의 연구자들에 의해 2009년에 만들어진 로봇이다.MABEL은 최대 3.6m/s(6.8mph)[1][2][3][4]의 속도에 도달할 수 있습니다.MABEL이라는 이름은 Michigan Ethrophomoraphic Biped with Electronic [1]Legs의 약자입니다.창작자들은 J.W. 그리즐, 조나단 허스트, 박해원, 쿠실 스리낫, 그리고 알리레자 [3]라메자니를 포함한다.MABEL의 무게는 143파운드(65kg)이며, 대부분의 무게는 상단 몸통 부위에 있다.다리에는 큰 스프링이 있고, 무릎을 형성하기 위해 접합되어 있다.로봇은 측면 [3]안정성을 위해 안전 붐에 부착됩니다.

평균 속도 최고 속도 접지 간격
1.95 m/s (4.4 mph) 3.06 m/s(6.8 mph) 3~4인치

MABEL에 대한 동기

  • "Rabbit"(프랑스의 이족 보행 로봇)와 유사하지만 일부 [4]수정 사항이 있는 로봇을 만듭니다.
  • 빠르게 달리고 지형에 적응하며 에너지를 [4]효율적으로 사용할 수 있는 로봇을 만듭니다.
  • 효율적인 파워트레인을 혁신하고 피드백 [4]메커니즘을 제어합니다.
  • 미시간 대학 [4]공대 지원 활동을 추진합니다.

기능과 테크놀로지

부품.

  • 스프링: 둔부와 무릎 관절 각각에는 2개의 [3]모터로 직렬로 연결된 스프링이 들어 있습니다.
  • 포인트 피트:MABEL의 다리 끝은 바닥에 포인트가 있기 때문에 [3]매번 발이 땅에 균일하게 닿습니다.
  • 안전 붐: 안정시키는 역할을 하는 큰 금속 막대입니다.MABEL은 2D로 작동하기 때문에 측면적으로 불안정하고 [3]붐이 없으면 옆으로 넘어질 수 있습니다.
  • 안전 케이블: 로봇이 떨어지지 않도록 MABEL의 왼쪽 중간 부분에 부착된 얇은 로프입니다.이것은 MABEL이 울퉁불퉁한 [3]지형을 처음 테스트했을 때 떨어진 후에 추가되었습니다.

혁신적인 파워트레인

MABEL을 장기간 기능시키기 위해 연구원들은 파워트레인 효율을 최적화하는 방법에 초점을 맞췄다.RABB와는 달리IT, MABEL은 다리가 아닌 중앙부에 4개의 모터를 모두 장착하도록 설계되었습니다.이것은 다리를 더 가볍고 민첩하게 만듭니다.둘째, MABEL의 전력 대부분은 충격을 줄이고 에너지를 저장하는 큰 스프링에 저장됩니다.MABEL은 디퍼렌셜을 사용하여 스프링이 모터와 직렬로 연결되지 않고 로봇의 몸통으로 접지될 수 있도록 합니다.이를 통해 스프링의 압축이 질량 중심을 밀어 올리는 힘을 더 잘 가할 수 있습니다.스프링의 또 다른 혁신적인 측면은 스프링이 나머지 길이를 넘어 확장되지 않고 방향성이 없는 [4]힘을 유발하기 때문에 "일방적"이라고 언급된다는 것입니다.

피드백 제어 알고리즘

MABEL이 거친 지형에서 독립적으로 달리고 보행하기 위해 엔지니어들은 피드백 제어를 만들기 위해 QNX 실시간 컴퓨팅과 DAQ [4]환경을 사용했습니다.피드백 제어는 센서의 정보를 기반으로 시스템에 지속적으로 서로 다른 입력을 공급합니다.컨트롤러는 센서를 통해 출력 값을 측정하고 이러한 값을 원하는 출력과 비교합니다.측정된 출력과 원하는 출력 값의 차이는 "오류 신호"라고 불리는 것입니다.이 신호는 [5]그에 따라 시스템의 입력 값을 변경하는 데 사용됩니다.이 피드백 제어 방법은 로봇을 [3]안정화하기 위해 초당 수천 번의 조정을 수행합니다.이 시스템 덕분에 MABEL은 스스로를 교정할 수 있을 뿐만 아니라 [4]지형 불일치에도 대응할 수 있습니다.

아웃리치 및 미디어

MABEL 로봇은 u/Michigan Engineering이 업로드한 유튜브 동영상이 45만 건 이상의 조회수를 기록한 후 유명해졌다.MABEL은 2011년 9월 19일 CNN의 한 세그먼트에서 공동 크리에이터인 Profess도 다루었습니다.제시 그리즐은 [6]생방송으로 인터뷰를 했다.MABEL은 2014년 8월까지 미시간 [4]대학 공대 K-12 학생 투어에서 봉사 활동을 위해 사용되어 왔습니다.2014년 8월 14일, MABEL은 현재 [7]있는 시카고 필드 박물관에 전시되었습니다.

장래의 응용 프로그램

제시 그리즐은 CNN과의 인터뷰에서 이런 종류의 기술은 소방관들이 불타는 집에 아무도 없다고 믿지만 감시가 필요한 소방 상황에 유용할 수 있다고 말했다.인터뷰 후반부에 그는 또한 혁신적인 제어 피드백 알고리즘이 마비된 사람들을 돕는 역할을 할 수 있다고 덧붙였다.그는 피드백 알고리즘이 인체에 부착되어 근육의 [6]움직임을 돕는 기계적인 시스템인 외골격을 성공적으로 설계하기 위해 필요하다고 말했다.그리즐은 현재 카네기 멜론 로보틱스 연구소의 조나단 허스트와 협력하여 "MARLO"라는 이름의 새로운 이족 보행 로봇을 만들고 있다.붐에 연결된 상태에서 2D로 걷고 달리는 대신, MARLO는 3D로 이동합니다.3D 로봇은 안전 붐이나 안전 케이블 없이도 독립할 수 있습니다.2013년 테스트에서 MARLO는 15개의 성공적인 조치를 취했지만 붐은 없었습니다.[8]

레퍼런스

  1. ^ a b "An 8-inch step down for MABEL is a step up for robotkind". Michigan Engineering LabLog. University of Michigan College of Engineering. Retrieved 30 October 2014.
  2. ^ Sreenath, Koushil. "A Compliant Hybrid Zero Dynamics Controller for Stable, Efficient and Fast Bipedal Walking on MABEL". CiteSeerX 10.1.1.163.9747. {{cite journal}}:Cite 저널 요구 사항 journal=(도움말)
  3. ^ a b c d e f g h June, Catherine. "Meet MABEL: Worlds' Fastest 2-Legged Robot with Knees". livescience.com. Retrieved 30 October 2014.
  4. ^ a b c d e f g h i Grizzle, J.W. (2009). "MABEL, a new robotic bipedal walker and runner". 2009 American Control Conference. pp. 2030–2036. doi:10.1109/ACC.2009.5160550. ISBN 978-1-4244-4523-3. S2CID 2926301.
  5. ^ Doyle, John; Francis, Bruce; Tannenbaum, Allen. "Feedback Control Theory" (PDF). control.utoronto.ca. Retrieved 10 November 2014.
  6. ^ a b "MABEL the Bipedal Robot". eecs.umich.edu. Retrieved 30 October 2014.
  7. ^ Szczepanski, Marcin. "A new life for MABEL at the Chicago Field Museum". engin.umich.edu. Retrieved 30 October 2014.
  8. ^ Moore, Nicole. "Two-legged robot walks outside at U-Michigan". umich.edu. Retrieved 30 October 2014.

외부 링크