Robotten AAUBOT1 tog i går sine første skridt og skrev dansk robothistorie. Videnskab.dk var med fra Aalborg Universitet, hvor robottens skridt blev taget, og live-tweetede derfra.
Følg os på Twitter her: twitter.com/videnskabdk
En gående robot er ikke i sig selv revolutionerende, men AAUBOT1 er særlig, fordi den har en dynamisk, menneskelignende gang. I syv år har forskere og seks grupper af studerende først bygget robotten og siden arbejdet på at lære den at stå, gå og holde balancen, og i går lykkedes det endelig. I videoen kan du se robotten tage sine baby-steps, mens du i artiklen kan læse om arbejdet med robotten og de udfordringer, der er blevet overkommet undervejs.
\ Fakta
Robotten er bygget på baggrund af en mand ved navn Allan, der blev filmet gående, stående og siddende fra alle tænkelige vinkler.
Vi mennesker er lidt af et naturfænomen, når det kommer til vores måde at gå på. Vi er nemlig hamrende effektive. Langt mere effektive end andre pattedyr, og mange gange mere effektive end de robotter, der hidtil er blevet bygget.
AAUBOT1-robotten er enestående
Derfor valgte forskere på Aalborg Universitet i 2006 at bruge en forskningsbevilling til professor Jakob Stoustrup fra Institut for Elektroniske Systemer på at starte arbejdet med at bygge en robot, der kan gå som et menneske.
»Menneskelig gang er biologisk førende, hvis man ser på energieffektiviteten. En fremherskende teori om menneskets udviklingshistorie giver en forklaring på, hvordan mennesket har kunnet klare sig, selvom vi er langsommere end de fleste potentielle byttedyr. Forklaringen går ud på, at mennesker har kunnet overvinde deres bytte ved at forfølge det ubønhørligt i dagevis, indtil byttedyret har givet op på grund af udmattelse,« fortæller professor og robot-'far' Jakob Stoustrup.
\ Fakta
Når mennesket går, er der nærmest tale om en naturstridig bevægelse. Vi begynder nemlig først at falde, men løfter så benet og griber så os selv med hælen, og sådan fortsætter vi fremad. Derfor er menneskets gang så effektiv.
Der findes andre robotter i verden, der kan gå mere eller mindre som mennesker. Men AAUBOT1, som den aalborgensiske robot hedder, har langt mindre og langt mere menneskelignende fødder end de fleste af sine med-robotter, hvilket har gjort opgaven med at bygge den sværere. Robotten er desuden bygget og udviklet for et beløb, der er 30-40 gange mindre, end hvad man normalt sætter af til et lignende projekt.
Forskere og studerende samarbejder
At det alligevel har været muligt at lære AAUBOT1 at gå som et menneske skyldes, at den er blevet til som et samarbejdsprojekt mellem forskere og studerende på universitetet.
»Planen var, at robotten skulle bygges af grupper af studerende med forskellige baggrunde. Dem med mekanisk baggrund har designet og konstrueret stumper. Bagefter har dem fra de elektroniske og medicinske retninger været med til at samle den, instrumentere den med sensorer og forstærkere, forskellige kabler og alt det, der skal til, for at knæ og albuer og hofter kan bevæge sig,« fortæller lektor Jan Helbo fra Institut for Elektroniske Systemer, der egentlig er pensioneret, men som er vendt tilbage til AAU for at være med til at gøre AAUBOT1 færdig og skrive dansk robothistorie.
\ Fakta
De to studerende Rune Madsen og Niels Hyltoft Andersen har arbejdet med AAUBOT1 i et år. De to har især arbejdet med robottens ’balance’ ved at installere sensorer i fødderne og ved at lave beregninger på dens masse-midtpunkt. Computerne beregner massemidtpunktet 250 gange i sekundet, for at robotten holder balancen.
»Bagefter blev den selvfølgelig udstyret med computere – dels på den, så vi var i stand til at styre alle delene, dels på programmer så vi kan styre den fra hovedcomputeren. Det har taget lang tid – det er en kæmpe opgave,« siger Jan Helbo.
Store perspektiver i den gående robot
Med sin dynamiske, menneskelignende gang kan AAUBOT1 forhåbentlig banet vejen for, at gående robotter får et mere realistisk energiforbrug, der kan muliggøre en praktisk udnyttelse af gående robotter. Men også på større skala kan robotten bidrage.
»Robotten er baseret på avanceret reguleringsteori, det vil sige, at den har lært at stabilisere sig selv, ligesom mennesket gør med sin balance og sine sanser. Der er næsten ingen systemer, hvor det ikke er relevant,« fortæller Jan Helbo og fremhæver blandt andet førerløse fly, der skal navigere uden om forhindringer eller vindmølleparker, hvor møllerne skal kunne tage højde for eksempelvis forskellige vindretninger.
Medicinsk forskning vil også kunne få gavn af robotter som AAUBOT1. Simulerer robotten menneskelignende bevægelser nøjagtigt nok, vil den blandt andet kunne bruges til at teste proteser.
»En protese risikerer at skabe uhensigtsmæssige bevægelser, fordi brugeren skal kompensere i andre dele af bevægeapparatet. Ved at give robotten en protese på, vil vi jo kunne måle sådan en overkompensation på robottens andre motorer. Derfor kan den bruges til at vise, hvilke bevægelsesmæssige kompensationer, der er nødvendige, når en bruger får en protese,« forklarer Jan Helbo.
