Delftse robot Flame loopt als een mens
Onderzoeker ir. Daan Hobbelen van de TU Delft heeft een nieuwe, zeer geavanceerde looprobot ontwikkeld: Flame. Hobbelen promoveert op vrijdag 30 mei op dit onderwerp. Dit type onderzoek is onder meer van belang omdat het meer inzicht verschaft in de menselijke loopbeweging. Dit is noodzakelijk om mensen met loopproblemen beter te kunnen helpen, bijvoorbeeld door betere diagnoses, trainingen en revalidatieapparatuur.
Probeer een robot te leren lopen, en je komt erachter hoe complex deze activiteit is. Sinds de jaren zeventig worden er looprobots gebouwd. Er zijn grofweg twee strategieën ontstaan. De ene komt voort uit de wereld van de industriële robots, waarbij van alles wordt vastgelegd in routines, zoals bij fabriekrobots. Deze aanpak kan, bij voldoende investering van geld en tijd, weliswaar tot fraaie prestaties leiden, maar er zijn belangrijke beperkingen qua kosten, energieverbruik en flexibiliteit.
Menselijk
De TU Delft is een pionier in de andere strategie voor het maken van looprobots, waarbij de menselijke loopbeweging het uitgangspunt is. Het menselijk lopen lijkt eigenlijk sterk op gecontroleerd voorover vallen. Met dit uitgangspunt kan de behoedzame, starre manier van lopen die robots laten zien, worden vervangen door de meer vloeiende, energiezuinige loopbeweging van mensen.
Promovendus Daan Hobbelen heeft nu voor het eerst aangetoond dat een robot energiezuinig en toch zeer stabiel kan zijn. De doorbraak was dat hij voor het eerst een geschikte manier vond om de stabiliteit van de loopbeweging te meten. Dat is bijzonder, omdat voorover vallen traditioneel als instabiele beweging wordt gezien.
Vervolgens bouwde hij een nieuwe robot waarmee hij de verbeterde prestaties aantoonde: Flame (zie filmpjes op
De robot kan bijvoorbeeld, op basis van informatie van het evenwichtsorgaan, zijn voeten wat verder uit elkaar zetten om een dreigende val te voorkomen. Flame is volgens Hobbelen de meest geavanceerde looprobot ter wereld, althans uit de categorie robots die de menselijke bewegingssturing als uitgangspunt heeft.
Revalidatie
Het modelleren van het loopproces is uiteraard nuttig om tweebenige robots beter te kunnen laten lopen. Maar meer inzicht in het loopproces is ook noodzakelijk om mensen met loopproblemen beter te kunnen helpen, bijvoorbeeld door betere diagnoses, trainingen en revalidatieapparatuur. De TU Delft werkt op dit vlak samen met bewegingswetenschappers van de Vrije Universiteit in Amsterdam.
Hobbelen noemt het voorbeeld van de enkel. Dit gewricht is deels te beschouwen als een veersysteem, waarvan de optimale stijfheid kan worden bepaald. Onderzoek van Hobbelen naar de enkels van Flame heeft bewegingswetenschappers meer inzicht over deze materie verschaft.
Voetbalrobots
De komende jaren wil de TU Delft belangrijke nieuwe stappen zetten in het onderzoek naar looprobots. Deze volgende stappen zijn onder meer de (verdere) ontwikkeling van looprobots die kunnen leren , kijken en rennen.
Een heel speciaal onderdeel van het robotonderzoek betreft voetbalrobots. Samen met de Universiteit Twente, de TU Eindhoven en Philips presenteert de TU Delft op donderdag 29 mei het Nederlandse Robocupteam, dat zal deelnemen aan de RoboCup Soccer 2008, deze zomer in China.
Deze presentatie vindt plaats gedurende de internationale conferentie Dynamic Walking 2008, van 26-29 mei aan de TU Delft. Daar treffen biomechanici, bewegingsonderzoekers en robotdeskundigen elkaar om kennis over het loopproces uit te wisselen.
Meer informatie
Promotie van ir. D.G.E. Hobbelen: 'Limit cycle walking'
30 mei 2008, 10:00 uur, Aula TU Delft
Promotor prof.dr. F.C.T. van der Helm (faculteit 3mE)
Klik hier voor het persdossier over het Delftse looprobotonderzoek:
Robotlab Delft:
Dynamic Walking 2008:
RoboCupteam:
Daan Hobbelen,
Wetenschapsvoorlichter TU Delft Roy Meijer, 015-2781751, 06-14015008,
Technische Universiteit Delft