Kenshiro: robô potente com 160 músculos.

O robô humanoide ativado por tendões criado pela universidade de Tóquio possui cerca de 160 músculos artificiais e é o resultado de muitos anos de investigação. Cerca de 100 motores maxon sem escovas instalados no corpo de apenas 1,58 metro do robô asseguram movimentos semelhantes aos humanos.

O Prof. Kai Okada com Kenshiro na maxon motor ag na Suíça. © 2013 maxon motor

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A Universidade de Tóquio desenvolveu um robô humanoide ativado por tendões que imita os movimentos humanos com bastante naturalidade. Chama-se Kenshiro — um nome conhecido de todos no Japão, através do herói de uma série Manga-Comic muito popular nos anos 80. Durante a fase de desenvolvimento deste robô, os cientistas japoneses usaram a anatomia humana como orientação, para criar uma pessoa artificial o mais natural possível. "Queremos compreender o movimento e aparência humanos, e reproduzi-los da maneira mais fiel possível no Kenshiro", explica o Prof. Kei Okada. Com 1,58 m de altura e 50 quilos de peso, o robô corresponde a um rapaz japonês de doze anos.

Para se assemelhar o máximo possível da anatomia humana, Kenshiro possui os músculos humanos mais importantes: 50 nas pernas, 76 no tronco, 12 nos ombros e 22 no pescoço. Este robô dispõe do maior número de músculos alguma vez incorporados num robô humanoide. A título de comparação, o ser humano tem uma anatomia muito complexa, com os seus cerca de 640 músculos. Com os seus 160 "músculos" individualmente ativados por tendões, tornam-se possíveis a Kenshiro muitos movimentos humanos, mas ainda não todos, uma vez que os padrões de movimento biológicos do ser humano são extremamente complexos. E com isso Kenshiro consegue movimentar os braços, pernas e tronco. No entanto ainda tem de aprender a caminhar corretamente. Como aprende então o robô a ter movimentos humanos? Muito simples: basta demonstrar um movimento e o robô imita-o. Um método de aprendizagem simples implementado através de um software inteligente de código aberto e uma interface mecânica. No entanto, para aprender a caminhar é preciso um pouco mais.

Os “ossos” de Kenjiro são de alumínio e, tal como nos seres humanos, são ligados entre si de maneira móvel. Os 50 quilos de peso põem à equipa de cientistas liderada pelo Professor Masazuki Inaba os maiores desafios. Pois uma cópia em maior escala implica um peso de 100 quilos, o que significaria maior carga, maior consumo energético e movimentos mais lentos.

93 motores para 160 músculos motor

Os investigadores do Jouhou System Kougaku Laboratoy (JSK) da Universidade de Tóquio decidiram-se por sistemas de acionamento da maxon. Os 160 músculos de Kenjiro são contraídos por 93 motores maxon EC (BLDC). No caso da contração de músculos especiais, como por exemplo da barriga e do peito, apenas um motor é necessário para o acionamento. Para isso, são usados motores sem escovas EC 16 e EC 22 da maxon. Os servomotores comutados eletronicamente sobressaem pela excelente característica de binário, alta dinâmica, vasta gama de velocidades e pela vida útil imbatível. Para a contração dos músculos são precisos motores de corrente contínua sem escovas potentes e, exatamente por isso, os motores maxon utilizados dispõem de 60 a 100 watts. Um argumento importante para a escolha deste motor foi o seu padrão de temperatura. Uma vez que não é possível arrefecer os motores do robô, é muito importante, segundo o Prof. Kei Okada, minimizar o calor gerado pelos motores.

A JSK produz diversos robôs desde 1980 — desde vários robôs de serviço e industriais até aos robôs humanoides, como o Kenshiro. Tal como os seus predecessores Kenta, Kotaro, Kojiro, Kenzoh tem como objetivo reproduzir o corpo humano tão fielmente como possível. Contudo, para isso é necessária uma aparência humana. Por isso, os cientistas japoneses estão atualmente a trabalhar no desenvolvimento de uma pele para o robô. Num futuro próximo veremos Kenshiro interagir ainda mais ativamente com o seu ambiente. O objetivo imediato é que Kenshiro venha a caminhar mais e de maneira mais estável.