El Diseño y Fabricación de Mithra: Un Robot Humanoide con Atributos Antropomórficos y Actuadores de Alto Rendimiento
Autores: Semasinghe, Chathura; Taylor, Drake; Rezazadeh, Siavash
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
El Diseño y Fabricación de Mithra: Un Robot Humanoide con Atributos Antropomórficos y Actuadores de Alto Rendimiento
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Robots humanoides
Cinemática
Dinámica
Propiedades de actuadores
Optimización
Modelado electromecánico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
Mientras que el concepto de robots humanoides surge del objetivo de replicar el movimiento humano, estos sistemas aún no han igualado la elegancia y eficiencia de la locomoción humana. Una razón clave para esta brecha es que los robots humanoides actuales difieren de los humanos en su cinemática, dinámica y propiedades de actuadores. Este trabajo busca cerrar esa brecha diseñando un robot humanoide optimizado con características que se asemejan estrechamente a las de un humano promedio. Para este propósito, construimos un marco detallado para el modelado electromecánico en profundidad de los componentes del actuador. Este modelo se utilizó en la optimización integral del sistema de actuadores del robot, que fue diseñado como un esquema multiobjetivo basado en los objetivos introducidos en nuestro trabajo anterior. Este proceso ayudó tanto a lograr actuadores eficientes y de alto rendimiento como a simplificar el diseño de las partes estructurales para tener distribuciones de masa e inercia similares a las de los humanos. El proceso de diseño propuesto se utilizó en el diseño de nuestro robot humanoide, Mithra. Las pruebas iniciales mostraron que Mithra alcanzó sus objetivos de diseño en términos de características cinemáticas y dinámicas similares a las humanas, junto con una fuerza de actuador suficiente para tareas como la navegación por escaleras, el sentarse y correr.
Descripción
Mientras que el concepto de robots humanoides surge del objetivo de replicar el movimiento humano, estos sistemas aún no han igualado la elegancia y eficiencia de la locomoción humana. Una razón clave para esta brecha es que los robots humanoides actuales difieren de los humanos en su cinemática, dinámica y propiedades de actuadores. Este trabajo busca cerrar esa brecha diseñando un robot humanoide optimizado con características que se asemejan estrechamente a las de un humano promedio. Para este propósito, construimos un marco detallado para el modelado electromecánico en profundidad de los componentes del actuador. Este modelo se utilizó en la optimización integral del sistema de actuadores del robot, que fue diseñado como un esquema multiobjetivo basado en los objetivos introducidos en nuestro trabajo anterior. Este proceso ayudó tanto a lograr actuadores eficientes y de alto rendimiento como a simplificar el diseño de las partes estructurales para tener distribuciones de masa e inercia similares a las de los humanos. El proceso de diseño propuesto se utilizó en el diseño de nuestro robot humanoide, Mithra. Las pruebas iniciales mostraron que Mithra alcanzó sus objetivos de diseño en términos de características cinemáticas y dinámicas similares a las humanas, junto con una fuerza de actuador suficiente para tareas como la navegación por escaleras, el sentarse y correr.