Робой - Roboy

Робой
Робой 270213 4.jpg
Первая презентация в 2013 году
ИзобретательПроф. Д-р Рольф Пфайфер, Паскаль Кауфманн (Цюрихский университет )
СтранаШвейцария
Год создания2013
ТипГуманоид
Интернет сайтРобой.org

Робой продвинутый человекоподобный робот который был разработан в Лаборатории искусственного интеллекта Цюрихский университет, и был публично представлен 8 марта 2013 года. Первоначально разработанный для подражания людям с будущей возможностью помогать в повседневной жизни,[1] Робой - это проект, в котором участвовали как инженеры, так и ученые. Инициировано в 2012 г. Паскаль Кауфманн, Робой - это работа инженеров, которые разработали его в соответствии с принципами проектирования, разработанными Проф. Д-р Рольф Пфайфер, директор лаборатории ИИ при поддержке других партнеров по развитию. И члены команды, и партнеры проекта Робой разделяют приверженность продолжению исследований в области мягкая робототехника.[1] Позже Робой переехал в Мюнхен, Германия, где Рафаэль Хостеттлер проводит исследования в Технический университет.[2]

История

ECCE Робот

В целом стандартные гуманоидные роботы имитируют человеческую форму, но механизмы, используемые в них, сильно отличаются от тех, что есть у людей. Следовательно, характеристики этих роботов отражают эту разницу. Это налагает серьезные ограничения на виды взаимодействий, в которых могут участвовать стандартные роботы, знания, которые они могут получить об окружающей среде, и, следовательно, на характер их когнитивного взаимодействия с окружающей средой.[3] Поэтому в 2011 году в Европейском Союзе был запущен роботизированный проект, результатом которого стала разработка робота ECCE. Под руководством профессора Оуэна Холланда из Университет Сассекса,[3] В рамках проекта ECCE был разработан новый вид робота, который был смоделирован по анатомии человека.[3] ECCE означает Воплощение познания в роботе, сконструированном согласно требованиям, и цель проекта заключалась в разработке антропомиметик робот, тело которого движется и взаимодействует с физическим миром так же, как и человеческие тела.[4] В качестве атропомиметика робот копирует не только внешнюю форму или форму человеческого тела, но также копирует внутренние структуры и механизмы, такие как кости, суставы, мышцы и сухожилия.[1] Благодаря этим человекоподобным механизмам робот имеет потенциал для человеческих действий и взаимодействия в мире.

Цели проекта:[3]

  • Спроектировать и построить торс антропомиметического робота, установленный на мобильной платформе с приводом.
  • Разработать методы характеристики таких роботов с точки зрения информационных потоков, возникающих из их присущей человеку динамики и сенсомоторной связи.
  • Исследовать способы управления роботом во время движения, взаимодействия и мобильных манипуляций, а также объединить успешные стратегии управления в единую архитектуру, развертывая их надлежащим образом в соответствии с обстоятельствами и задачами.
  • Использовать антропомиметическую природу робота для достижения некоторых когнитивных характеристик человека с помощью сенсорно-моторного контроля.
  • Оценить функциональные и когнитивные способности робота как в абсолютном выражении, так и в сравнении с современным обычным роботом.

Робот ECCE стал исследовательской платформой. Он использует множество кабелей с определенной степенью эластичности, которые действуют как мышцы и сухожилия.[1] Как и в человеческом теле, все мышцы и сухожилия должны быть скоординированы, чтобы двигаться осмысленно.[5] Для этого в корпус робота встроено 45 двигателей, которые тянут за кабели, чтобы заставить тело двигаться.[1] Это позволяет роботу иметь больший потенциал для работы в неструктурированной среде человека, чем у обычного робота.[5] Идея заключалась в том, чтобы передать на аутсорсинг вычисления механики человеческого тела, например, использовать пассивную податливость, чтобы заставить его поглощать энергию правильным образом, чтобы обеспечить безопасные взаимодействия и накапливать энергию в мышцах, которая затем может быть высвобождена для создания быстрых движений. .[5]

Разработка

С ECCE в качестве отправной точки Roboy был задуман в 2011 году путем координации проектов между исследовательскими учреждениями и отраслевыми партнерами.[6] Одним из их первых достижений была антропоморфная рука, управляемая сухожилиями (ANTHROB), которая послужила примером того, как должна функционировать остальная часть тела Робоя.[6]

В отличие от более традиционных роботы, у которых есть моторы в суставах, Робой - это сухожилие -приводной, что обеспечивает более плавные, похожие на человеческие движения движения.[7] Ходьба людей была тщательно изучена, а затем скорректирована, чтобы привести к поведению при ходьбе, подобному поведению человека. Анатомия Робоя очень похожа на анатомию человека. Позвоночник состоит из множества позвонков, соединенных связками и шариками, которые представляют собой спинной мозг. Что касается головы и лица Робоя, то они были созданы полностью с нуля, и сообщество на Facebook сотрудничали, чтобы решить, какая голова понравилась больше всего. Дальше, Технологии мозга и Искусственный интеллект Программное обеспечение, управляющее мозгом Робоя, может позволить ему покраснеть в определенных ситуациях, например, после комплимента или во время объятий.[8][9]В 2013 году Робой должен был быть представлен на выставке робототехники «Robots on Tour», которая проходила в г. Цюрих, Швейцария 8 марта. Для этого команде разработчиков пришлось завершить весь проект за 9 месяцев.[1][6] Это стало возможным благодаря краудфандинг.[10] В свою очередь, имена всех участников были выгравированы на самом Робое. Разработка Roboy Junior, то есть механики и программного обеспечения, велась Открытый исходный код. Таким образом, весь опыт, идеи и изобретения не были предоставлены только одним конкретным лицом, поэтому у каждого был шанс внести свой вклад в технологию.[нужна цитата ]. Сегодня Робой-младший должен стать первой искрой, которая запустит работу над общей антропомиметической исследовательской платформой.[нужна цитата ].

Технические характеристики

  • Антропомиметическая, податливая конструкция, управляемая сухожилиями
  • Детская морфология
  • 3D-печать скелетной структуры, SLS, полиамид
  • 48 моторных агрегатов с моторами Maxon BLDC, 5, 25, 30 Вт
  • Относительные энкодеры, 512 CPT
  • Пользовательский датчик абсолютного положения, с помощью индуктивного линейного датчика
  • Последовательная упругая конструкция с геометрически нелинейной пружиной
  • Силовое и позиционное управление
  • Платы контроллера мотора EPOS 2 с интерфейсом CanOpen
  • 142 см в высоту, 50,75 см в ширину
  • Общая масса 30 кг
  • Гиперактуированный плечевой сустав
  • Емкостные сенсорные датчики в руках, для запуска закрывающих движений руки
  • Спроецированное лицо, позволяет быстро изображать эмоции
  • Стерео камеры
  • Микрофон

Степени свободы / Моторы

  • Общий: ~ 28 степеней свободы, 48 двигателей
  • Голова: 3 степени свободы, 4 двигателя
  • Позвоночник / грудь: ~ 3 степени свободы, 4 двигателя
  • Руки (x2): 6 степеней свободы, 12 двигателей
  • Руки (x2): 1 степень свободы, 1 двигатель
  • Бедра / ноги (x2): 4 степени свободы, 7 двигателей

Сотрудничество в исследованиях

Миоробототехника

Робой тесно сотрудничает с текущим исследовательским проектом ЕС. Миоробототехника.[6] «Мускулы» Робоя модульны и повторяются по всему телу. Myorobotics развивает эту идею дальше, разрабатывая модули для костей и суставов, чтобы создать набор инструментов для роботов, управляемых сухожилиями, которые можно проектировать, моделировать, оптимизировать и контролировать в единой согласованной структуре.[11]

Проект человеческого мозга

Флагман на 1 миллиард евро в Европейском союзе Проект человеческого мозга, моделирующие мозги строятся. Команда Робоя в тесном сотрудничестве с руководителем отдела нейроробототехники проекта профессором Алоисом Кноллем из Технический университет Мюнхена, обеспечивает основу для роботов, которые будут использоваться в проекте. Скелетно-мышечные системы - естественные партнеры мозга в процессе их совместной эволюции. Их цели - понять, как управлять сложными мягкими роботами, а также воплотить виртуальный мозг в физическую реальность.[6]

Мельбурнский университет

Исследовательская группа робототехники в Мельбурнском университете имеет серьезную теоретическую базу в области управления мышечно-подобными системами, управляемыми сухожилиями. В тесном сотрудничестве с доктором Дарвином Лау и доктором Денни Оэтомо команда Робоя предоставляет им свое оборудование, а взамен их знания переносятся в программное обеспечение, улучшая контроль и возможности Робоя.[6]

Робой в школе

«Робой в школе» - это инициатива команды Робой, созданной с целью пробудить интерес подростков к естественным наукам.[12]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж Овано, Нэнси (31 декабря 2012 г.). «Цюрихская команда AI планирует доставку гуманоида Робоя в марте». Phys.org. Получено 15 марта 2015.
  2. ^ "Рафаэль Хостеттлер". Получено 1 мая 2016.
  3. ^ а б c d «Робот ВОДМ». Technische Universität München, факультет информатики, робототехники и встраиваемых систем. Technische Universität München. Получено 15 марта 2015.
  4. ^ «ЭКЦЕРОБОТ». ETF Робототехника. Группа робототехники ETF в Школе электротехники в Белграде. Получено 15 марта 2015.
  5. ^ а б c "Человек-робот ECCE, представленный Уго Гравато Маркесом". YouTube. канал gridtalkproject. Получено 15 марта 2015.
  6. ^ а б c d е ж "Дома". РОБОЙ. 2013-02-14. Получено 2013-10-07.
  7. ^ Варр, Филиппа (27 декабря 2012 г.). «Искусственные сухожилия придают мальчику-роботу естественное движение» (Технологии). Wired.co.uk. Получено 15 марта 2015.
  8. ^ Хорняк, Тим (19 декабря 2012 г.). «Швейцарцы стремятся за 9 месяцев родить продвинутого гуманоида: Робой - это робот с приводом от сухожилий, созданный для подражания людям, вплоть до периода беременности». CNET. CNET. Получено 15 марта 2015.
  9. ^ Бюлер, Урс (28 февраля 2013 г.). "Die Zangengeburt eines möglichen Stammvaters". Neue Bürcher Zeitung. Получено 15 марта 2015.
  10. ^ Хоффман, Марк (26 декабря 2012 г.). "Самый продвинутый гуманоид Робой будет рожден швейцарскими инженерами в течение 9 месяцев". МИРОВОЙ ОТЧЕТ НАУКИ. Получено 15 марта 2015.
  11. ^ "О". Миоробототехника. Получено 15 марта 2015.
  12. ^ "Ziemlich genial: Ein Heft über Erfinder und Entdecker". Süddeutsche Zeitung. Süddeutsche Zeitung für Kinder. 10 декабря 2014 г.