Twee metalen staven zonder scharnier met aan elk eind een kogel en een bovenbouw als een kast. De PogoWalker ziet er helemaal niet uit als een menselijke machine: Bij nader inzien vallen enkele metalen veren op evenals een aantal dunne, zwart-rode kabels. Ze steken als een bundel buiten het metalen gestel, het uitgerekte bovenlichaam van de robot. Ze eindigen vertakt in verschillende apparaten aan de zijkant van het nieuwe laboratorium van de Friedrich-Schiller-Universität Jena.
Het looplaboratorium aan het Instituut voor Sportwetenschap van de universiteit werd dit voorjaar in gebruik genomen. In het lab willen de wetenschappers hun met de computer ontwikkelde bewegingsmodellen omzetten in mechanische bewegingen. De data hiervoor komen van metingen uit het nieuwe laboratorium. Daar bewegen menselijke of dierlijke proefmodellen op een grote loopband, terwijl de wetenschappers met ontelbare sensoren elke aparte beweging meten.
Stabiliteit
Het doel is het om de menselijke voortbeweging tot in het kleinste detail te begrijpen. Met de verkregen meetdata en door observeren hebben de onderzoekers modellen uitgewerkt en deze testen ze deze met behulp van robots op hun functionaliteit. In het nieuwe robotlaboratorium staat hiertoe een speciaal voor het robotonderzoek geconstrueerde loopband ter beschikking.
Het onderzoek in het nieuwe laboratorium richt zich vooral op een probleem dat bij echte robots tot nu toe grote problemen opleverde: de stabiliteit bij hoge snelheden. Hiertoe is een strategie ontwikkeld die het bovenlichaam stabiliseert doordat de bodemreactiekracht telkens op een bepaald, virtueel draaipunt in het bovenlichaam is gericht. De onderzoekers kunnen reeds aantonen dat het draaimoment dat daarvoor in de heup moet worden aangebracht, goed overeenkomt met het werkelijke, bij de mens waargenomen heupdraaimoment.
Functionaliteit
De Pogowalker wordt gebruikt om de functionaliteit van de theorie te testen. De robot bestaat uit twee geveerde staafbenen en een uitgerekt bovenlichaam. Hij wordt op de loopband geflankeerd door twee glazen platen die zijwaartse bewegingen verhinderen zodat de Pogowalker tweedimensionaal loopt. Te zijner tijd willen de wetenschappers de glazen platen verwijderen en ook de stabiliteit in drie dimensies testen. In plaats van grote voeten heeft de Pogowalker slechts een puntcontact met de bodem. Toch behoudt hij in het door de wetenschappers ontwikkelde model zijn stabiliteit, ook bij snelheden boven 25 km/h. Als ze kunnen aantonen, dat elastische structuren samen met de theorie van de bovenlichaamstabilisering tot een solide loopgedrag leiden, zou dat een baanbrekend resultaat zijn.
De onderzoeksgroep houdt zich bovendien bezig met de heupen als deel van de beweging, de invloed van verschillende beenspieren en het zoeken naar de neurale aspecten van het lopen. De onderzoekers uit Jena doen hier basisonderzoek, want alleen als ze de biologische basis volledig begrijpen kunnen ze die overnemen in effectieve technische systemen. Ze hopen met hun kennis in de toekomst een perfecte beenprothese te kunnen bouwen.
