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A Tecnologia do ASIMO (MEC079)

Veja de que modo, partindo de idéias revolucionárias para a época a Honda conseguiu criar o ASIMO. Nas próximas linhas mostramos a evolução do ASIMO a partir de projetos que visavam desenvolver um robô caminhante, a HONDA chegou ao projeto final, com uma tecnologia que deve estar presente em todos os robôs do futuro.

Ao criar o ASIMO a preocupação principal da Honda foi obter um robô com características de mobilidade que permitissem sua convivência harmoniosa num meio freqüentado por seres humanos.

Para isso o robô criado deveria se capaz de se movimentar entre os objetos de uma sala, manusear objetos comuns e ser capaz de subir e descer escadas. Assim, a tecnologia mais apropriada seria a que faria uso de pernas.

Apesar de ser um desafio extremamente difícil para a época em que foi concebido, a Honda não desistiu e o ASIMO começou a tomar forma.

Assim, antes de chegar à versão atual do ASIMO, protótipos de robôs foram desenvolvidos numa seqüência que permitiu testar e desenvolver as tecnologias atuais. Vejamos quais foram os robôs criados e sua cronologia:

 

E0

Em 1986 os primeiros conceitos de locomoção usando duas pernas foram aplicados num protótipo de robô.

Na figura 1 temos os modelos de passos dados quando um robô se move lentamente e quando se move rapidamente. Para que o leitor tenha uma idéia das dificuldades encontradas, o robô criado demorava 5 segundos para dar cada passo, apesar de conseguir se mover em linha reta.

 

 

Modelo de passos.
Modelo de passos.

 

 

E1-E2-E3

Entre 1987 e 1991 o desenvolvimento foi no sentido de se obter um robô capaz de caminhar mais rápido. Para isso, estudos sobre a mobilidade dos humanos foram feitos, levando aos modelos com as estruturas mostradas na figura 2.

 

Alguns modelos em que se baseou o Asimo.
Alguns modelos em que se baseou o Asimo.

 

A versão E2, por exemplo, já podia caminhar a uma velocidade de 1,2 km/h em superfícies planas.

 

 

Na foto a primeira versão do E-1.
Na foto a primeira versão do E-1.

 

E4-E5-E6

Entre 1991 e 1993, o passo seguinte foi obter um processo de

caminhada estável. Para essa finalidade técnicas de controle foram desenvolvidas pela Honda em suas três novas versões, mostradas na figura 2.

 

P1-P2-P3

Entre 1993 e 1997, foram feitos novos avanços no sentido de se obter robôs humanóides completamente independentes. Assim, as pesquisas da Honda levaram a 3 novos robôs:

 

P1 - Robô Humanóide modelo -1

Com uma altura de .1,915 metros, pesando 175 kg, esse robô conseguia girar chaves, ligar interruptores e pegar objetos carregando-os de um lugar para outro.

 

P2 - Modelo -2

Essa versão pesava 210 kg e tinha 1,82 metros de altura. Já eram empregadas técnicas sem fio, o torso continha baterias, sistemas sem fio e drivers de motores, permitindo o movimento independente , subindo e descendo escadas.

 

P3 - Modelo -3

Foi o primeiro modelo completamente independente de robô humanóide capaz de caminhar sobre duas pernas pesava 130 kg e tinha 1,60 m de altura. Apresentado em setembro de 1997, sua redução de tamanho e peso foi possível graças à introdução de novas tecnologias e materiais.

 

Chegando ao ASIMO

Conforme o leitor percebeu, o grande problema na criação de um robô de duas pernas é obter um processo de caminhar estável. O processo de caminhar é extremamente complexo, pois envolve não só o correto gerenciamento da posição do centro de gravidade do robô como também a sincronização dos movimentos.

Os controles de postura, são fundamentais nesse processo.

Na figura 4 temos a seqüência de movimentos e as forças inerciais que o robô deve vencer.

 

Seqüência de movimentos.
Seqüência de movimentos.

 

 

Veja que, nessa movimentação, deve-se ainda considerar que o robô precisa modificar constantemente sua velocidade, o que significa que as forças envolvidas mudam de intensidade.

 

O ASIMO

O nome ASIMO vem de Advanced Step in Innovative Mobillity, ou Mobilidade Inovativa Avançada para uma Nova Era.

O ASIMO foi projetado para funcionar num ambiente real freqüentado por humanos em um futuro próximo.

Simples de operar, seu tamanho e peso são convenientes para permitir que ele se movimente livremente num ambiente de humanos, além de possui uma aparência amigável.

Na figura 5 temos as dimensões do ASIMO que possui as seguintes características técnicas:

 

Dimensões do ASIMO.
Dimensões do ASIMO.

 

Um ponto importante a ser destacado no projeto do ASIMO é que seu tamanho casa-se perfeitamente com as alturas em que se encontram alguns objetos domésticos que ele deve manusear ou ter um contacto físico, conforme mostra a figura 6.

 

O motivo das medidas do ASIMO.
O motivo das medidas do ASIMO.

 

 

Assim, suas mãos alcançam interruptores de luz, e seus olhos ficam a uma altura que corresponde a de uma pessoa sentada numa cadeira.

A tecnologia do caminhar inteligente é um ponto importante do ASIMO. Ela possibilita um controle muito mais inteligente do movimento, através do que se denomina Prediction Moviment Control, ou controle de previsão de movimento.

Quando um ser humano caminha em linha reta para frente e deve virar numa esquina, antes de começar o movimento de curva, ele precisa mudar seu centro de gravidade em direção ao centro do raio da curva, para inclinar o corpo sem cair.

O ASIMO pode prever esse movimento em tempo real e mudar seu centro de gravidade com a devida antecedência, para poder ter agilidade na curva.

Na época da redação deste artigo, a Honda já anunciava sua última versão do ASIMO capaz de correr.

 

ASIMO correndo.
ASIMO correndo.

 

Capaz de se movimentar a 3 km/h (uma pessoa andando em passo normal chega a 5 km/h) não é ainda o que se denomina uma "corrida", mas um grande avanço, pela postura que o robô precisa adquirir para esse movimento, conforme mostra a foto.

 

 

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