—татьи по роботам

Ќегуманоидный слуга выполн€ет задани€ одной правой


07.09.2009, 14:40
»сточник: ћембрана.ру


Ќегуманоидный слуга выполн€ет задани€ одной правой
Care-O-bot 3 не прочь бы поселитьс€ в обычных комнатах, но пока ему устраивают фотосессии в стенах родного института и на выставках (на заднем плане OSKAR Ц рекламно-презентационный робот, построенный той же командой в 2003 году) (фото Bernd Müller/Fraunhofer IPA).

≈го м€гкий корпус со скрытыми сочленени€ми минимизирует риск травм. ≈го умные программы позвол€ют ему быстро реагировать на динамически мен€ющуюс€ обстановку, а ловка€ рука даЄт возможность хоз€йничать на кухне или в гостиной. ≈го глаза способны отличить бутылку от дверной ручки. Ёволюци€ отдельно вз€того проекта действительно поработала на славу.

ƒавно было сказано, что в старости о нас, кроме роботов, позаботитьс€ будет некому. ѕреувеличение, но не сильное. ƒл€ р€да развитых стран со стремительно стареющим населением это проблема. » домашние роботы Ц одно из возможных решений на отдалЄнную перспективу.

“акие машины не раз создавали в разных странах. ”вы, все остались опытными образцами.  упить механического слугу в магазине пока нельз€. “ем временем поиск оптимальных решений продолжаетс€. ќдин из самых удачных проектов такого рода Ц штугартский Care-O-bot. Ќад ним несколько лет труд€тс€ специалисты из института технологии машиностроени€ и автоматизации ‘раунгофера (Fraunhofer IPA)

Care-O-bot уже демонстрировалс€ на р€де крупных шоу и форумов, а в конце но€бр€ 2009 года нанЄс визит в японию, на международную выставку роботов iREX 2009. Ќа фоне новинок со всего света и из самой —траны восход€щего солнца немецкий робот-помощник не потер€лс€. » не только из-за своих талантов — даже просто благодар€ внешнему виду.

’от€ одной из главных целей проекта его авторы называют создание машин дл€ ухода за одинокими пожилыми людьми, тестировать робота пока приходитс€ лишь будущим пенсионерам (фото Bernd Müller/Fraunhofer IPA).


’от€ одной из главных целей проекта его авторы называют создание машин дл€ ухода за одинокими пожилыми людьми, тестировать робота пока приходитс€ лишь будущим пенсионерам (фото Bernd Müller/Fraunhofer IPA).

"ћы сознательно отошли от существующих человекоподобных роботов-помощников", — по€сн€ет менеджер проекта  ристофер ѕарлитц (Christopher Parlitz). ѕо его словам, гуманоидна€ внешность может вызвать у пользовател€ ожидание того, что выходит за рамки возможностей машины.

ќднако облик андроида сам по себе недостаточен дл€ про€влени€ роботом ожидаемой "человеческой" реакции. „тобы добитьс€ этого, робот должен уметь на высоком уровне интерпретировать ситуацию и правильно адаптировать своЄ поведение.

Care-O-bot 3 на iREX 2009. Ёкспозици€ проекта выгл€дела скромно, но, суд€ по столику на заднем плане, этот симпатичный робот, как и на предшествующих экспозици€х, устраивал мини-шоу, подава€ бутылки с водой посетител€м (фотографии Robot Watch).


Care-O-bot 3 на iREX 2009. Ёкспозици€ проекта выгл€дела скромно, но, суд€ по столику на заднем плане, этот симпатичный робот, как и на предшествующих экспозици€х, устраивал мини-шоу, подава€ бутылки с водой посетител€м (фотографии Robot Watch).

“акое умение, в свою очередь, требует разработки сложных моделей познани€ и эмоций. » хот€ в данной сфере робототехники уже наметилс€ прогресс, "человеческие" способности роботов ещЄ очень далеки от уровн€ "повседневной технологии". ¬от чтобы не разочаровывать людей, немцы и решили избегать антропоморфных атрибутов и вместо этого строить аппараты с нарочито "техноморфным" обликом.

ѕравда, совсем уж отвлечьс€ от ассоциаций со слугой-человеком разработчикам не удалось. ¬елик был соблазн придать машине хоть какую-то деталь, надел€ющую желез€ку большей теплотой и дружественностью.

“аким элементом стал торс аппарата. ¬есь стальной каркас машины, скрывающий электрическую и электронную начинку, создатели бота укрыли упругой эластичной оболочкой (что заодно повысило безопасность). ѕри этом торс снабдили сервоприводами и дали ему п€ть степеней свободы. “ак Care-O-bot 3 научилс€ услужливым поклонам и небольшим разворотам верхней части корпуса в стороны.

"ќдарЄнный" немецкий робот умеет распознавать предметы, он может открывать двери, чтобы достичь пункта назначени€. ј эластичный "по€с" машины и вовсе Ц насто€ща€ изюминка аппарата (кадры Fraunhofer IPA).
"ќдарЄнный" немецкий робот умеет распознавать предметы, он может открывать двери, чтобы достичь пункта назначени€. ј эластичный "по€с" машины и вовсе Ц насто€ща€ изюминка аппарата (кадры Fraunhofer IPA).

ƒл€ воспри€ти€ информации о внешнем мире Care-O-bot 3 располагает поворачивающейс€ цветной стереокамерой, передним и задним лазерными сканерами, микрофонами и трЄхмерной камерой типа time-of-flight, выстраивающей 3D-карту окружающих машину предметов.

¬ общем, бот получает полную картину происход€щего вокруг и способен представл€ть себе близлежащее окружение в полном объЄме. ѕри этом, если робот желает переместитьс€ куда-то, он заранее выстраивает оптимальный путь с учЄтом обхода преп€тствий. » эта программа также способна мен€ть курс на ходу: робот распознаЄт подвижные объекты (идущего человека) и оперативно объезжает их.

¬ысота машины составл€ет 1,45 метра, а вес превышает 150 килограммов. ќпираетс€ робот на четыре колеса (все ведущие и управл€емые), которые позвол€ют машине двигатьс€ в любом направлении и разворачиватьс€ на месте. ѕитаетс€ бот от набора литиевых аккумул€торов, а мозгом ему служат три PC, спр€танные в недрах корпуса. “ам же Ц стереодинамики (фотографии Beri Bieber/Fraunhofer IPA).
¬ысота машины составл€ет 1,45 метра, а вес превышает 150 килограммов. ќпираетс€ робот на четыре колеса (все ведущие и управл€емые), которые позвол€ют машине двигатьс€ в любом направлении и разворачиватьс€ на месте. ѕитаетс€ бот от набора литиевых аккумул€торов, а мозгом ему служат три PC, спр€танные в недрах корпуса. “ам же Ц стереодинамики (фотографии Beri Bieber/Fraunhofer IPA).

Ћюбопытно также решение, позволившее роботу одинаково спокойно как ехать вперЄд, так и п€титьс€ назад. ќтдельной головы у машины вроде и нет, однако колпак, закрывающий рамку с камерами, выполнен прозрачным не только спереди, но и сзади.

¬место того чтобы разворачивать голову вокруг вертикальной оси, этот робот при необходимости переворачивает весь блок стереокамер вокруг оси горизонтальной, таким образом обеспечива€ себе обзор со стороны спины.

–ука у робота одна, зато располагает семью степен€ми свободы сама по себе, да ещЄ семь приход€тс€ на трЄхпалую кисть. ћанипул€тор оснащЄн датчиками усили€, а кончики пальцев — сенсорами прикосновени€, что позвол€ет боту бережно брать стекл€нные предметы. ƒлина этой руки достаточна, чтобы поднимать предметы с пола или доставать их с верхней полки обычного домашнего шкафа.

≈сли человек попадает в радиус действи€ руки робота, тот прерывает задуманное движение, чтобы ненароком не нанести травму, — безопасность машины была одним из приоритетов проекта. Ќо такие способности мы, конечно, уже видели и у других роботов (фото Bernd Müller/Fraunhofer IPA).
≈сли человек попадает в радиус действи€ руки робота, тот прерывает задуманное движение, чтобы ненароком не нанести травму, — безопасность машины была одним из приоритетов проекта. Ќо такие способности мы, конечно, уже видели и у других роботов (фото Bernd Müller/Fraunhofer IPA).

—амой же €ркой находкой, пожалуй, €вл€етс€ сенсорный экран, который выдвигаетс€ на высоту груди на изогнутой ножке. ќн служит не только дл€ ввода команд, но и играет роль сервировочного столика, на который робот может ставить приносимые им тарелки и бутылки. —толик-экран автоматически убираетс€, когда в нЄм нет нужды.

”правл€етс€ "слуга" из Ўтутгарта как через пункты меню на экране, так и голосовыми командами. ј ещЄ Care-O-bot умеет распознавать р€д человеческих жестов.

“ипичный сценарий использовани€ Care-O-bot 3: человек заказывает напиток, дотрагива€сь до контактного экрана, робот отправл€етс€ к столу (или холодильнику), берЄт бутылку, ставит на свой поднос и отвозит заказавшему еЄ человеку (кадры Fraunhofer IPA).
“ипичный сценарий использовани€ Care-O-bot 3: человек заказывает напиток, дотрагива€сь до контактного экрана, робот отправл€етс€ к столу (или холодильнику), берЄт бутылку, ставит на свой поднос и отвозит заказавшему еЄ человеку (кадры Fraunhofer IPA).

¬ базе данных робота хран€тс€ описани€ многочисленных предметов быта. Ќо если кака€-то вещь роботу неизвестна, человек может сам познакомить Care-O-bot с ней — вложить, например, чашку ему в руку, чтобы бот мог осмотреть и пощупать еЄ, запомнить трЄхмерный образ.

–обот стараетс€ запомнить и характерные цвета, и карту характерных точек на предмете, чтобы потом узнавать его "в лицо" (фото и иллюстраци€ Fraunhofer IPA).
–обот стараетс€ запомнить и характерные цвета, и карту характерных точек на предмете, чтобы потом узнавать его "в лицо" (фото и иллюстраци€ Fraunhofer IPA).

"“ретий" Care-O-bot с одной стороны обладает достаточно богатым набором умений и навыков, чтобы уже сейчас выполн€ть в доме ограниченный круг заданий. » пусть пока его сложно представить в роли полноценной сиделки, это большой шаг вперЄд к данной цели. ѕо крайней мере, официанта из Care-O-bot можно сделать уже сейчас.

»нтересно, что проект этот прошЄл через р€д принципиально отличных этапов, на которых инженеры учили своих подопечных новым премудрост€м.

Care-O-bot 1 по€вилс€ в 1998 году, когда сама иде€ выхода роботов за пределы промышленных цехов, и более того, прихода их в дома людей — в большей степени была "разведана" и "испытана" фантастами, нежели институтами и компани€ми.

Care-O-bot 1. Ёти машины служили дл€ отработки навигации в обычном повседневном мире и дл€ апробации взаимодействи€ робота с человеком в быту (фотографии Fraunhofer IPA).
Care-O-bot 1. Ёти машины служили дл€ отработки навигации в обычном повседневном мире и дл€ апробации взаимодействи€ робота с человеком в быту (фотографии Fraunhofer IPA).

ѕервые Care-O-bot ещЄ только учились не сталкиватьс€ с людьми и предметами, а заодно и взаимодействовать с человеком, правда, пока только посредством контактного экрана.

¬ 2000 году на базе этой модели институт автоматизации ‘раунгофера построил трЄх роботов-гидов дл€ музе€ коммуникаций Ѕерлина (Museum für Kommunikation Berlin).

ћузейные роботы на базе Care-O-bot 1 (слева направо: Twiddling, Inciting и Instructive). ќни могут на небольшой площадке играть в м€ч с детьми, а дл€ взрослых готовы провести экскурсию. Ќесмотр€ на сравнительно ограниченные возможности (по современным меркам) в навигации и реакции на внешнюю среду, создатели этих "малышей" ухитрились придать каждому индивидуальный характер (внешность, голос и даже поведение).<br></br>¬низу: K-bot-1 Ц ещЄ одно детище института автоматизации ‘раунгофера (2005 год). ќн умеет распознавать посетителей выставки или музе€, пассажиров на вокзале, подъезжать к ним и показывать на экране полезную информацию (фотографии Fraunhofer IPA).
ћузейные роботы на базе Care-O-bot 1 (слева направо: Twiddling, Inciting и Instructive). ќни могут на небольшой площадке играть в м€ч с детьми, а дл€ взрослых готовы провести экскурсию. Ќесмотр€ на сравнительно ограниченные возможности (по современным меркам) в навигации и реакции на внешнюю среду, создатели этих "малышей" ухитрились придать каждому индивидуальный характер (внешность, голос и даже поведение).

¬низу: K-bot-1 Ц ещЄ одно детище института автоматизации ‘раунгофера (2005 год). ќн умеет распознавать посетителей выставки или музе€, пассажиров на вокзале, подъезжать к ним и показывать на экране полезную информацию (фотографии Fraunhofer IPA).

Care-O-bot 2 родилс€ в 2002 году. Ќесмотр€ на р€д новых способностей (по сравнению с первым экземпл€ром), он всЄ ещЄ был далЄк от выполнени€ даже самых простых требований к действительно домашнему роботу.

“ак, трЄхмерное сканирование места действи€ он выполн€л лишь в начале работы в новой обстановке (и это сканирование занимало энное врем€). »з-за этого "второй" не мог адекватно отвечать на по€вление подвижных предметов.   тому же Care-O-bot 2 получилс€ довольно громоздкий и годилс€ не дл€ каждого помещени€.

Care-O-bot 2 уже был оснащЄн манипул€тором, позволившим ему выполн€ть несложные действи€ с небольшими бытовыми предметами.  роме того, у него имелс€ поручень дл€ опоры рук, и он мог подстраиватьс€ под ходьбу пожилого человека (фотографии Fraunhofer IPA).
Care-O-bot 2 уже был оснащЄн манипул€тором, позволившим ему выполн€ть несложные действи€ с небольшими бытовыми предметами.  роме того, у него имелс€ поручень дл€ опоры рук, и он мог подстраиватьс€ под ходьбу пожилого человека (фотографии Fraunhofer IPA).

ѕотому немецкие специалисты и продолжили эволюцию Care-O-bot. ќни стремились получить робота достаточно "худосочного", чтобы он мог ловко лавировать между предметов мебели, а главное Ц более чуткого и сообразительного. “ак в 2008 году по€вилась нынешн€€ модель, которую немецкие специалисты ещЄ продолжают совершенствовать.  стати, основание "третьего" Care-O-bot, почти квадратное в плане, имеет скромный поперечник около 60 сантиметров.

–одители этого робота виртуозно свели множество разрозненных компонентов в единое целое и вдохнули в него жизнь. » хот€ специалисты из института ‘раунгофера старались избежать человекоподоби€ Care-O-bot 3, его вполне можно представить в роли услужливого (и даже оба€тельного) дворецкого или, к примеру, медбрата в госпитале (фотографии Beri Bieber/Fraunhofer IPA).
–одители этого робота виртуозно свели множество разрозненных компонентов в единое целое и вдохнули в него жизнь. » хот€ специалисты из института ‘раунгофера старались избежать человекоподоби€ Care-O-bot 3, его вполне можно представить в роли услужливого (и даже оба€тельного) дворецкого или, к примеру, медбрата в госпитале (фотографии Beri Bieber/Fraunhofer IPA).

¬ конструкции немецкого "слуги" почти нет каких-либо диковинных и редких компонентов.  амеры, манипул€тор, приводы и компьютеры Ц большую часть "железа" дл€ данного проекта поставили промышленные партнЄры IPA. Ёти узлы либо серийные, либо почти таковые (претерпевшие в стенах института р€д модификаций).

ј значит, теоретически Care-O-bot 3 можно хоть завтра ставить на конвейер. —ами создатели, впрочем, называют его исследовательским проектом. ј любое продолжающеес€ исследование это надежда на ещЄ более впечатл€ющий результат.


 лючевые слова:
Ќегуманоидный слуга
машины
проекта
роботов
фотографии
слуга
института
выполн€ет задани€
‘раунгофера
автоматизации
специалисты
действительно
распознавать
создатели
робот
робототехника


≈вропейцы вариант робота WALL•E
  • Ќовый ...
  • ¬ернутьс€ в рубрику:

    –оботы помощники


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

    ќбратите внимание полезна€ информаци€.