Ќаучные статьи по роботам

–обоконструктор. –оботы! Ёто просто


јвтор:  ристофер (news@3dnews.ru)
–оботы! Ёто просто



»так, несмотр€ на то, что €понска€ компани€ Sony практически закрыла линейку производства роботов, и тема дальнейшего развити€ механических гуманоидов практически подвисла в воздухеЕ знам€ подхватили корейцы. ѕричем, что отличает именно €понские разработки в области роботов? ќгромные средства выделены на их создание, полученные модели сто€т очень больших денег и при этом достаточно мало могут. ¬едь, если сказать пр€мо, роботы обладают запрограммированным "мозгом", который, в принципе, ничем не мощнее, чем простой –— и ничем не сложнее, чем обычный софт, которым мы ежедневно пользуемс€. “о есть, это программы управлени€ сервомеханизмами, распознавани€ и синтеза речи, плюс можно заложить туда энциклопедии, возможность выхода в интернет, беспроводную св€зь, GPS и так далее. Ќичего необычного на самом деле в них нет.

¬се очень просто!

я, кстати, помню одну американскую разработку, где имелась просто механическа€ голова с шевел€щейс€ челюстью. ¬ компьютер вводишь текст: "ѕривет! я - ћакс", нажимаешь ввод, после чего голова произносит эту фразу. –азве это сложно? ќтнюдь. »спользуетс€ программа синтеза речи, динамик и один серводвигатель. ’от€ в научно-попул€рных новост€х того времени это представл€лось чуть ли не как "роботы среди нас". Ќу и чтоЕ

—егодн€шних роботов можно сделать очень недорогими, это, кстати, касаетс€ и "гуманоидов". ƒавайте рассмотрим один интересный примерЕ

Robotis Bioloid


Robotis Bioloid

 орейска€ компани€ Robotis ведет свою историю с конца 90-х и за ее плечами уже не одна разработка, новости о которой обошли весь мир. Bioloid - это более современное видение или даже подход к сборке современных роботов. ƒело в том, что, примерно начина€ с начала этого столети€, "домашнее роботостроение" начало приобретать большие масштабы, по€вилось множество специализированной литературы, интернет-магазины, в которых можно купить практически все необходимое - от систем дистанционного управлени€ до сервоприводов и даже наборов винтов, гаек и отверток. ¬се было поставлено на поток, вначале проводитс€ множество различных соревнований, причем их победители не только получали призы, но и продавали свои успешные модели в виде конструкторов.

Ёто есть и сейчас, правда в несколько меньшей степени, поскольку сегодн€ все увлечены искусственным интеллектом и машинными системами, самосто€тельно принимающими решени€ в зависимости от ситуации. Ќо база комплектующих дл€ данных машин заимствована из предыдущей волны роботостроени€.


Robotis Bioloid

¬арианты сборки - гуманоид, робо-паук, робо-черепаха, робо-собака, робо-экскаватор, робо-зонд, робо-динозавр и робо-зме€

„то же предложила компани€ Robotis в рамках проекта Bioloid? Ќа самом деле она выпускает мини-конструкторы с уже готовыми сервомодул€ми (их несколько типов), из которых можно легко собрать любого робота, будь то гуманоид, робо-лошадь или мини-экскаватор. “о есть мы говорим о своеобразных трансформерах.


ƒанные сервомодули св€зываютс€ между собой шлейфами по стандарту RS-485 и в сумме закоммутированы на небольшой главный блок управлени€. ћодули сообщают свой статус, то есть текущее положение, а взамен получают команды на выполнение. ” каждого такого модул€ есть свой личный идентификационный номер, что исключает вс€кую путаницу.


¬ принципе, данный блок управлени€ коммутируетс€ компьютером. “о есть, если говорить более упрощЄнно, представьте себе программу 3D-моделировани€, в которой имеетс€ таблица с параметрами каждого из сервомодулей и вы самосто€тельно можете измен€ть их. ѕолучаетс€ нека€ интерактивна€ система.


» что самое интересное, в ней нет ничего особо сложного или супер-дорогого. ¬ы самосто€тельно можете придумать свою собственную модель, потом высчитать, какие и сколько вам нужно сервомеханизмов, после чего приобрести и собрать их с учЄтом подход€щей системы питани€. —пециальна€ программна€ оболочка позволит этим роботом управл€ть.


»значально Bioloid продаетс€ в виде конструктора, но отдельные его элементы можно докупать впоследствии. ј основные кирпичики выгл€д€т такЕ



—ервомодуль AX-12


—ервомодуль AX- S1


—ервомодуль DX-113


—ервомодуль DX-117


—ервомодуль CX-28

ј сборка может происходить так:


ј что дальше?

 онечно, большого восторга от того, что робот пошевелил рукой, в то врем€ как вы набрали другую цифру дл€ одного из сервомодулей, изначально будет много, но это такЕ баловство одно. —истему Bioloid € просто привел в качестве примера, хот€ подобного рода сервомодульные конструкторы сейчас должны по€витьс€ в большой своей массе. ѕричем важно тут понимать, что детали €вл€ютс€ стандартными.

ƒавайте лучше представим себе, что еще можно сделать на практике. Ќапример, мы создали такого робота, правда не такого миниатюрного как в Bioloid, дл€ того чтобы в его туловище можно было поместить  ѕ  или ноутбук (пока остановимс€ на варианте ноутбука). ” нас получаетс€ абсолютно автономна€ в плане питани€ система, полностью работающа€ на аккумул€торах (ноутбук на своих, сервомодули - на своих). Ќаверн€ка многие уже читали мои материалы по HTPC (Home Theater PC), в которых € рассказывал, как обычным телевизионным пультом ƒ” управл€ть компьютерным софтом. Ёто можно сделать и применительно к дистанционному управлению роботом. ѕлюс к этому, правда этот вариант € пока не очень приветствую в силу несовершенства - системы распознавани€ речи. Ќу, вы знаете такие программы типа "речь-в-текст", когда диктуешь предложение и оно, например, записываетс€ в Microsoft Word.

“акже есть попытки голосового управлени€ компьютером :). —меюсь, потому что помню, как установил такую лет эдак семь назад, долго надиктовывал команды, которые могли бы включать/отключать ту или иную программу. «атем запустил эту оболочку, по несколько раз повтор€л, мучалс€Е в общем потом громко чихнул, в результате чего одновременно запустились все программы, и компьютер полностью завис :). Ќа данный момент € эту тему конкретно не прорабатывал, может там что-то серьезное и по€вилось, в общем, голосовое управление потенциально возможно.

ƒалее делаетс€ интерактивна€ система звуковых откликов. Ќапример, по какому-либо событию динамики ноутбука или же отдельный динамик, который вы подключили к аудиовыходу, воспроизвод€т некую фразу, записанную в wav-файле, типа "я включилс€", "»ду на базу" и т.д. либо звуковой сигнал.

ѕомимо этого в продаже сейчас имеютс€ портативные видеокамеры, с помощью которых можно сделать систему наблюдени€ либо распознавани€ изображений, датчики движени€, дистанции, дыма, система GPS, которые могут напр€мую св€зыватьс€ с компьютером. “о есть в итоге мы выходим на тот уровень, когда все полностью зависит от программировани€. ѕри этом мы знаем программы синтеза речи, которые можно использовать дл€ чтени€ текстов и любой необходимой информации. ѕри удаленной св€зи можно использовать беспроводной интернет и так далее.

“ак что здесь сложного? ѕо-моему, ничего, кроме программировани€. Ќапример, если вы сделали свою модель гуманоида, то сначала ее нужно научить механике, то есть ходить. » далее - по нарастающей.

¬ завершение

¬ принципе, дл€ обучени€ роботов различным движени€м и жестам не нужно особенно много программировать - можно вз€ть за основу интерактив. “о есть, если мы говорим о гуманоидах, то достаточно использовать датчики, которые вешаютс€ на человека, и программу, котора€ записывает характер движени€ и переводит его применительно к сервомоторам. ѕрактически нужна только одна программа. “очно таким же образом можно записывать движени€ животных и так далее. “акие технологии уже давно и широко используютс€ в индустри€х кино и видеоигр.

¬ общем, осталось буквально несколько лет дл€ того, чтобы создать хорошо двигающихс€ роботов, далее пойдет усовершенствование технологий и материалов. Ќапример, сейчас одной из крупнейших проблем считаютс€ "механические мышцы", которые пока намного слабее биологических, о чем писалось уже много раз.

» следующа€ серьезна€ проблема - это искусственный интеллект. Ћично мое мнение, что нужно начинать с эмул€ции стереовидени€ и бинаурального слуха.


 лючевые слова:
–обоконструктор
SONY
€понска€ компани€
производства роботов
Robotis Bioloid
Bioloid
—ервомодуль
„еловекоподобные роботы
робот
робототехника


¬ернутьс€ в рубрику:

„еловекоподобные роботы


≈сли вы хотите видеть на нашем сайте больше статей то кликните ѕоделитьс€ в социальных сет€х! —пасибо!
—мотрите также:

ќбратите внимание полезна€ информаци€.