Surena ( en persa : سورنا ) es una serie de robots humanoides iraníes , que llevan el nombre del general parto Surena . El Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) ha situado a Surena entre los robots más destacados del mundo tras analizar su rendimiento. [1]
El proyecto SURENA I(1) se construyó en el Centro de Vehículos Avanzados (CAV) de la Universidad de Teherán , con el apoyo financiero de la Sociedad de Investigación y Desarrollo de Industrias y Minas de Irán. La altura y el peso de SURENA son 1,65 metros y 60 kilogramos, respectivamente. Puede sintetizar el habla en persa, moverse por caminos y jugar una versión básica del fútbol.
El primer robot humanoide SURENA fue diseñado en 2007 con 8 grados de libertad.
SURENA fue desarrollado para demostrar la capacidad de la Universidad en robótica humana.
[SURENA II es un robot humanoide de tamaño adulto que fue creado en la Universidad de Teherán en Irán bajo la dirección del profesor Aghil Yousefi-Koma. SURENA II fue construido por un equipo de 20 ingenieros y estudiantes en menos de dos años, y fue presentado en Teherán el 3 de julio como parte de la celebración del país del "Día de la Industria y la Mina" por el presidente iraní Mahmoud Ahmadinejad. Esta versión mejorada de SURENA I vino con varias capacidades como la capacidad de caminar como un ser humano, hacer una reverencia y pararse en una pierna. SURENA II pesa 45 kilogramos y mide 1,45 metros de alto con un total de 22 grados de libertad (DoF): las piernas tienen cada una 6 DoF, los brazos 4 DoF y la cabeza 2 DoF. Para hacer que el robot camine y mueva su cabeza, un operador utiliza un control remoto. El uso de un sistema de control de retroalimentación que proporciona un equilibrio dinámico da como resultado un movimiento mucho más parecido al humano y una dependencia de giroscopios y acelerómetros para mantenerse estable. El profesor Yousefi-Koma, director tanto del Centro de Vehículos Avanzados (CAV) como del Laboratorio de Sistemas Avanzados de Control y Dinámica (ADCSL) de la Universidad de Teherán, afirmó que los objetivos son explorar "los aspectos teóricos y experimentales de la locomoción bípeda" y "demostrar a los estudiantes y al público el entusiasmo de una carrera en ingeniería".
La siguiente versión de Surena fue financiada por la Organización de Desarrollo Industrial y Renovación (IDRO) de Irán y construida por un equipo de 70 personas en la Universidad de Teherán. Sus mayores grados de libertad (31) se acompañaban de un mayor peso de 98 kg y una altura de 1,98 metros, así como de mejoras en maniobrabilidad, velocidad e inteligencia. SURENA III implementó nuevos sistemas de control de sensores y motores, así como algo de inteligencia artificial.
El 14 de diciembre de 2019 se presentó oficialmente la cuarta generación del robot humanoide Surena. El robot ha sido desarrollado en CAST (Centro de Sistemas y Tecnologías Avanzadas) por más de 50 investigadores bajo la supervisión del Dr. Aghil Yousefi-Koma, profesor de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Teherán. El desempeño incluyó movimientos de la parte superior e inferior del cuerpo, interacción con un anfitrión y habla. El proyecto está financiado por el vicepresidente presidencial para la ciencia y la tecnología y se considera un símbolo del avance tecnológico en la dirección de la paz y la humanidad con el objetivo de diseñar una plataforma de investigación adecuada, más desarrollada que las versiones anteriores.
La primera y más simple versión del robot (SURENA I, 2008) tenía solo 8 grados de libertad (DoF) y la segunda (SURENA II, 2010) tenía 22 DoF con una velocidad de caminata de 0,03 metros por segundo. En comparación con la tercera generación (SURENA III, 2015) que tenía 31 DoF, el nuevo robot humanoide de tamaño adulto tiene 43 DoF y mayor destreza en las manos, lo que le permite agarrar diferentes objetos con diferentes formas. SURENA IV tiene 1,7 metros de alto y una masa de 68 kilogramos; es mucho más ligero y pequeño que SURENA III (98 kilogramos y 1,9 metros de alto) debido al mejor diseño de la estructura basado en la optimización de la topología, el diseño compacto del actuador personalizado y la tecnología de impresión 3D SLA utilizada para su cubierta.
En la nueva generación, la frecuencia del bucle de control se ha incrementado a 200 Hz gracias al uso de una placa FPGA, lo que permite implementar controladores y estimadores en línea. Gracias al sistema de operación del robot (ROS), la monitorización del estado, la implementación de algoritmos en tiempo real y la ejecución simultánea de varios programas se han vuelto sencillas.
Mejorar la interacción del robot con el entorno fue uno de los principales objetivos del proyecto SURENA IV. El robot tiene las capacidades de detección y conteo de rostros, detección de objetos y medición de posición, detección de actividad, reconocimiento de voz (voz a texto) y generación de voz (texto a voz), lo que da como resultado una mejor interfaz de usuario de voz . Se han implementado agarre en línea, seguimiento de rostros y objetos e imitación de acciones mediante la combinación de capacidades de IA y planificación de movimiento de cuerpo completo.
Mientras que la velocidad media de SURENA III era de 0,3 kilómetros por hora, SURENA IV puede caminar de forma continua a una velocidad de 0,7 kilómetros por hora, gracias al movimiento dinámico de su centro de masas y a los controladores en línea. El robot puede caminar sobre terrenos irregulares gracias a unos novedosos sensores de contacto en su suela. Los investigadores de CAST han desarrollado controladores de contacto en línea para ajustar el ángulo y la posición del pie durante la marcha. Se han utilizado Gazebo, Choreonoid y MATLAB para simular el movimiento del robot y evaluar diferentes escenarios, incluidos los movimientos de la parte superior e inferior del cuerpo (por ejemplo, caminar de lado, caminar hacia atrás, darse la vuelta y recuperarse empujando).