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Robotica, lo stato dell’arte

Il robot WABIAN (che sta per "WAseda BIpedal humANoid") dell’università giapponese di Waseda è una macchina alta 1.66m, pesa 107kg e prevede due gambe antropomorfe per un totale di 43 gradi di libertà. E’ capace di trasportare carichi fino a 2kg ad una velocità di 20cm/s. E’ movimentato utilizzando 15 motori a corrente alternata e ben 28 a corrente continua. Il consumo di questi attuatori non è stato dichiarato dai costruttori, ma è facile immaginare come solo la parte di potenza comporti richieste energetiche non indifferenti.

Il robot Bartolo, dell’Università Pontificia Boliviana è costato 7000$. E’ alto 1.10m, pesa solo 11kg, ma non è capace di trasportare carico utile. Si muove ad una velocità massima di 6.6cm/s e consuma 1.7Ah.

Un diverso approccio è stato seguito da un altro gruppo giapponese per la costruzione del loro robot Leg-Wheeled. La cinematica delle articolazioni viene completamente ridisegnata così da permettere diverse velocità di camminamento: 100cm/s quando si sfruttano le articolazioni ‘a rotolamento’ e solo 6cm/s per la locomozione con le sole gambe. Con soli 5 gradi di libertà si è pero’ ottenuto un camminatore in grado di superare anche degli ostacoli e che consuma solo 80W.

Un più robusto robot, capace di trasportare fino a 50kg a fronte di un peso proprio di 90kg è il Centaurob 1, della Paderborn University. E’ altro 1.7m e consuma 200W, è capace di raggiungere una velocità massima di 1cm/s.

Un leggerissimo robot, solo 9kg, capace di trasportare il 10% del suo peso è Curbi (acronimo di "Clemson University Robot Biped"). La macchina costa 200.000$ e il progetto è attivo fin dal 1986. L’attuale consumo è stato ridotta a 60W.

Il robot HITBWR-III (Harbin Inst. of Tech. Biped Walking Robot, cinese) segue una certa ispirazione biologica, modellando le articolazioni come giunti rotazionali accoppiati tra loro. Si muove ad una velocità di 20cm/s e consuma 400W. E’ alto 1m, pesa 40kg ed è capace di trasportare fino a 5kg.

Molti altri robot seguono poi la medesima scuola di pensiero, come il KDW – Biped Robot, ancora cinese, oppure il Robot Bipede 1 (del Laboratoire des Sciences de l'Image, de l'Informatique et de la Teledetection), costato 70.000FF.

Altri tipi di macchine prendono invece ispirazione da altra natura biologica, per cui le articolazioni vengono modellate diversamente. Sono un esempio lo Spring Flamingo del Leg Laboratory dell’MIT ed il Meltran II, giapponese.

Particolare cenno meritano poi alcuni robot la cui ispirazione biologica dall’uomo vuole essere particolarmente spinta. Esempi ne sono lo Shadow biped, del gruppo Shadow Robot Project, e l’Honda Human Robot, della Honda Motor Company.