Pesquisadores do IIT-Istituto Italiano di Tecnologia testaram uma nova versão do robô humanóide WALK-MAN para apoiar equipes de resposta a emergências em incêndios. O robô é capaz de localizar o fogo e caminhar em sua direção, e, em seguida, ative um extintor. Durante a operação, ele coleta imagens e as transmite para as equipes de emergência, quem pode avaliar a situação e orientar o robô remotamente. O novo design do WALK-MAN tem uma parte superior do corpo mais leve e novas mãos para reduzir o custo de construção e melhorar o desempenho.

O robô WALK-MAN está agora em sua fase final de validação. O projeto também envolveu a Universidade de Pisa, na Itália, a École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) na Suíça, o Instituto de Tecnologia de Karlsruhe (KIT) na Alemanha e a Université Catholique de Louvain (UCL) na Bélgica. Os parceiros contribuíram para o controle da locomoção, capacidade de percepção, recursos e planejamento de movimento, ferramentas de simulação e controle de manipulação.

O cenário de validação foi definido em colaboração com o órgão de proteção civil italiano em Florença, que participaram do projeto na qualidade de consultores. Durante o teste final, O WALK-MAN lidou com um cenário que representa uma planta industrial danificada por um terremoto onde ocorreram vazamentos de gás e incêndio, uma situação perigosa para os humanos. O cenário foi recriado nos laboratórios do IIT, onde o robô foi capaz de navegar por uma sala danificada e realizar quatro tarefas específicas:abrir e atravessar a porta para entrar na zona; localizar a válvula que controla o vazamento de gás e fechá-la; remover detritos em seu caminho; e identificar o incêndio e ativar um extintor de incêndio.

O robô é controlado por um operador humano por meio de uma interface virtual e um traje sensorizado, como Tony Stark em Homem de Ferro . O operador guia o robô de uma estação localizada remotamente do local do acidente, receber imagens e outras informações dos sistemas de percepção do robô.

A primeira versão do WALK-MAN foi lançada em 2015, mas os pesquisadores queriam introduzir novos materiais e otimizar o design para reduzir os custos de fabricação e melhorar o desempenho. A nova versão do WALK-MAN tem uma parte superior do corpo mais leve, que levou seis meses para se desenvolver, envolvendo uma equipe de cerca de 10 pessoas coordenada por Nikolaos Tsagarakis, pesquisador do IIT e coordenador do projeto WALK-MAN.

O novo WALK-MAN é um robô humanóide de 1,85 metros de altura feito de materiais leves, incluindo Ergal (60 por cento), ligas de magnésio (25 por cento) e titânio, ferro e plásticos. Os pesquisadores reduziram seu peso dos 133 quilos do protótipo para 102 quilos, tornando o robô mais dinâmico. As pernas podem se mover mais rápido, tendo uma massa corporal superior mais leve para transportar. O maior desempenho dinâmico permite que o robô reaja mais rápido com suas pernas, manter seu equilíbrio sob o efeito de distúrbios de interação física - isso é muito importante para adaptar seu ritmo a terrenos acidentados e cenários de interação variáveis. A parte superior do corpo mais leve também reduz seu consumo de energia e o WALK-MAN pode operar com uma bateria menor (1 kWh) por cerca de duas horas.

A parte superior do corpo mais leve é ​​feita de ligas de magnésio e estruturas compostas, e é alimentado por uma nova versão de atuadores leves e macios. Seu desempenho foi melhorado, com uma carga útil maior (10 kg / braço) do que a original (7 kg / braço); portanto, ele pode carregar objetos pesados ​​por mais de 10 minutos.

A nova parte superior do corpo também é mais compacta em tamanho (62 cm de largura dos ombros, 31 cm de profundidade do tronco), dando ao robô grande flexibilidade para passar por portas padrão e passagens estreitas.

As mãos são uma nova versão do Soft-Hand desenvolvido pelo Centro Ricerche E. Piaggio da Universidade de Pisa (grupo do Prof. A. Bicchi) em colaboração com o IIT. Eles incorporam material composto para os dedos, e tem uma proporção de tamanho dedo-palma mais semelhante ao humano, que permite ao WALK-MAN agarrar uma variedade de formas de objetos. Apesar de sua redução de peso, as mãos têm a mesma força da versão original, com versatilidade semelhante no manuseio e robustez física.

A carroceria do WALK-MAN é controlada por 32 motores e painéis de controle, quatro sensores de força e torque nas mãos e pés, e dois acelerômetros para controlar seu equilíbrio. Suas articulações apresentam movimento elástico permitindo que o robô seja compatível e tenha interações seguras com os humanos e o meio ambiente. Sua arquitetura de software é baseada no framework XBotCore, Plataforma YARP, ROS e Gazebo. A cabeça do robô tem câmeras, um scanner a laser 3-D, e sensores de microfone. No futuro, também pode ser equipado com sensores químicos para detecção de agentes tóxicos.