Onderzoekers van IIT-Istituto Italiano di Tecnologia hebben een nieuwe versie van de WALK-MAN humanoïde robot getest voor het ondersteunen van noodhulpteams bij branden. De robot kan het vuur lokaliseren en ernaartoe lopen, en activeer vervolgens een blusser. Tijdens de operatie, het verzamelt beelden en stuurt ze terug naar noodteams, die de situatie kan inschatten en de robot op afstand kan aansturen. Het nieuwe WALK-MAN-ontwerp heeft een lichter bovenlichaam en nieuwe handen om de bouwkosten te verlagen en de prestaties te verbeteren.

De WALK-MAN-robot bevindt zich nu in de laatste validatiefase. Bij het project was ook de Universiteit van Pisa in Italië betrokken, de École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) in Zwitserland, het Karlsruhe Institute of Technology (KIT) in Duitsland en de Université Catholique de Louvain (UCL) in België. De partners droegen bij aan de motoriekcontrole, waarnemingsvermogen, voorzieningen en bewegingsplanning, simulatietools en manipulatiecontrole.

Het validatiescenario is opgesteld in samenwerking met de Italiaanse civiele beschermingsinstantie in Florence, die met raadgevende stem aan het project hebben deelgenomen. Tijdens de laatste test, WALK-MAN behandelde een scenario dat een industriële fabriek voorstelt die is beschadigd door een aardbeving waar gaslekken en brand aanwezig waren, een gevaarlijke situatie voor de mens. Het scenario werd nagebootst in IIT-laboratoria, waar de robot in staat was om door een beschadigde kamer te navigeren en vier specifieke taken uit te voeren:de deur openen en doorlopen om de zone binnen te gaan; het lokaliseren van de klep die de gaslekkage regelt en deze sluit; het verwijderen van puin op zijn pad; en het identificeren van de brand en het activeren van een brandblusser.

De robot wordt bestuurd door een menselijke operator via een virtuele interface en een sensorisch pak, zoals Tony Stark in Ijzeren man . De operator leidt de robot vanaf een station dat zich op afstand van de plaats van het ongeval bevindt, het ontvangen van afbeeldingen en andere informatie van de waarnemingssystemen van de robot.

De eerste versie van WALK-MAN werd uitgebracht in 2015, maar onderzoekers wilden nieuwe materialen introduceren en het ontwerp optimaliseren om de fabricagekosten te verlagen en de prestaties te verbeteren. De nieuwe versie van WALK-MAN heeft een lichter bovenlichaam, die zes maanden nodig had om zich te ontwikkelen, met een team van ongeveer 10 mensen gecoördineerd door Nikolaos Tsagarakis, onderzoeker bij IIT en coördinator van het WALK-MAN project.

De nieuwe WALK-MAN is een humanoïde robot van 1,85 meter hoog, gemaakt van lichtgewicht materialen, inclusief Ergal (60 procent), magnesiumlegeringen (25 procent) en titanium, ijzer en kunststof. Onderzoekers hebben het gewicht van het prototype teruggebracht van 133 kilo naar 102 kilo, waardoor de robot dynamischer wordt. De benen kunnen sneller bewegen, een lichtere bovenlichaamsmassa hebben om te dragen. Door de hogere dynamische prestaties kan de robot sneller reageren met zijn benen, zijn evenwicht bewaren onder invloed van fysieke interactiestoornissen - dit is erg belangrijk om zijn tempo aan te passen aan ruw terrein en variabele interactiescenario's. Het lichtere bovenlichaam vermindert ook het energieverbruik en de WALK-MAN kan ongeveer twee uur werken met een kleinere batterij (1 kWh).

Het lichtere bovenlichaam is gemaakt van magnesiumlegeringen en composietstructuren, en het wordt aangedreven door een nieuwe versie van lichtgewicht zachte actuatoren. De prestaties zijn verbeterd, met een hoger laadvermogen (10 kg/arm) dan de originele (7 kg/arm); dus, hij kan meer dan 10 minuten zware voorwerpen dragen.

Het nieuwe bovenlichaam is ook compacter van formaat (62 cm schouderbreedte, 31 cm rompdiepte), waardoor de robot een grote flexibiliteit heeft om door standaarddeuren en smalle doorgangen te gaan.

De wijzers zijn een nieuwe versie van Soft-Hand, ontwikkeld door Centro Ricerche E. Piaggio van de Universiteit van Pisa (groep van Prof. A. Bicchi) in samenwerking met IIT. Ze bevatten composietmateriaal voor de vingers, en hebben een meer mensachtige verhouding tussen vinger en handpalm, waardoor WALK-MAN verschillende objectvormen kan grijpen. Ondanks hun gewichtsvermindering, de wijzers hebben dezelfde sterkte als de originele versie, met vergelijkbare veelzijdigheid in handling en fysieke robuustheid.

WALK-MAN carrosserie wordt bestuurd door 32 motoren en besturingskaarten, vier kracht- en koppelsensoren bij handen en voeten, en twee versnellingsmeters voor het regelen van de balans. De gewrichten vertonen een elastische beweging waardoor de robot compliant is en veilige interacties heeft met mens en milieu. De software-architectuur is gebaseerd op het XBotCore-framework, YARP-platform, ROS en Gazebo. De robotkop heeft camera's, een 3D-laserscanner, and microphone sensors. In de toekomst, it can be also equipped with chemical sensors for detecting toxic agents.