Intelligente robots voetballen voor onderzoeksdoeleinden.

De kleine robot met de naam DARwIn-OP (Dynamic Anthropomorphic Robot with Intelligence-Open Platform) wordt vooral voor onderzoeks- en scholingsdoeleinden gebruikt. Hij kan door de gebruiker heel eenvoudig naar wens worden geprogrammeerd – het systeem is namelijk op open source gebaseerd. maxon motoren zorgen voor de precieze en zeer snelle bewegingen van de robot.

In de Darwin-OP zijn 20 RE-maxmotoren van maxon ingebouwd. © 2012 ROBOTIS

De rond 45 cm grote robot beschikt over  geavanceerde sensors en is in staat om dynamische bewegingen uit te voeren. Zo kan hij zeer snel lopen (24 cm/sec ), spreken en horen, verwerkt processen, kan zichzelf weer uitbalanceren en werkt volledig autonoom. Eén van zijn grootste hobby's is voetballen. In juni 2012 nam team Darwin het tijdens de RoboCup in Mexico Stad op tegen 24 internationale robotteams en won!.

Het bijzondere aan de humanoïde robot is zijn open, modulaire structuur, die het mogelijk maakt eenvoudig aanpassingen aan te brengen. DARwIn-OP is een open platform, waarbij hard- en software naar wens kunnen worden gemodificeerd en verschillende softwaretoepassingen mogelijk zijn (C ++, Python, LabVIEW, MATLAB, etc.). Bovendien zijn alle CAD-data voor onderdelen van de robot en handleiding voor productie en montage gratis online beschikbaar. In de binnenkant van de humanoïde is een computer ingebouwd, die net als een gangbare pc beschikt over alle aansluitingen, zoals ethernet, USB en HDMI. Door een in de kop geïntegreerde USB-camera kan hij de positie van voorwerpen bepalen en zo bijvoorbeeld de bal bij een voetbalspel herkennen.

Ondersteund door de National Science Foundation (NSF) in de Verenigde Staten werd DARwIn-OP door de „Robotics and Mechanisms Laboratory” van Virginia Tech (RoMeLa) in samenwerking met de Universiteit van Pennsylvania, de Purdue Universiteit en de Zuid-Koreaanse onderneming ROBOTIS ontwikkeld. De minirobot is gebaseerd op de met een prijs bekroonde Darwin-serie, die al vanaf 2004 wordt ontwikkeld. De extreem hoge bewegingsvrijheid van de robot heeft hij te danken aan ROBOTIS. 

De onderneming is fabrikant van de zogenaamde Dynamixel-actuators die door talrijke universiteiten
en onderzoekscentra wereldwijd bij de ontwikkeling van eigen robots worden gebruikt. Dynamixel zijn exclusief voor robots vervaardigde Smart-actuators met volledig geïntegreerde DCmotoren. Ze worden gekarakteriseerd door hoge precisie, topkwaliteit en een  groot scala aan functionaliteiten. Deze all-in-one aandrijfmodules met ingebouwde controllers beschikken over talrijke feedbackfuncties (positiebepaling, snelheid, ingangsspanning, interne temperatuur), die via een netwerk worden bestuurd. De Dynamixel-actuators worden met behulp van RoboPlus, de gratis grafische programmeersoftware van ROBOTIS geprogrammeerd. DARwIn-OP is een zeer goed voorbeeld, hoe intelligent een robot met behulp van actuators kan ageren.

De aandrijfmodules worden gebruikt  in robotarmen, mobiele robots alsmede mensachtige robots. In elke Dynamixel-eenheid wordt een RE-maxmotor van maxon motor gebruikt. De gebruikte RE-maxmotoren bereiken dankzij de neodymium-magneten een hoog vermogen van 0,75 tot 22 W. Drie verschillende varianten van de maxonmotoren worden in de kleine robot gebruikt. Waaronder de RE max 24 die speciaal voor deze toepassing werd gemodificeerd. In de DARwIn-OP-robots zijn in totaal 20 Dynamixel MX 28 verwerkt; twaalf stuks voor de armen, zes voor de benen en twee voor de beweging van de hals. Robotis heeft voor maxonmotoren gekozen  door de grote vermogensdichtheid en de lange levensduur.

Robots in evenwicht

Via een accu wordt de voeding van de robot verzorgd. De DARwin-OP weegt 2,9 kg en kan op één batterij ongeveer 30 minuten lang de meest uiteenlopende bewegingen uitvoeren. Zelfs een kopstand is mogelijk. Om daarbij niet het evenwicht te verliezen, zorgen drie gyro-sensors (Balance Sensor Module) voor de juiste balans (zie Video).