ѕерсональный робот открывает двери и сам подключаетс€ в розетки

16.03.2011, 18:40
»сточник: Membrana.ru



ѕерсональный робот открывает двери и втыкаетс€ в найденные розетки
Ќас уже не удивл€ют роботы-пылесосы, наход€щие свои специальные зар€дные станции, равно как гуманоидные машины (вроде ASIMO), также уже способные искать специальные док-станции и подключатьс€ к ним. Ќо по-насто€щему интересно, когда робот кормит себ€ от обычной бытовой розетки (кадр Willow Garage).

"“еперь они могут сбежать и позаботитьс€ о себе", — так концентрированно описал новый проект один из исследователей в  ремниевой долине. ќни — это машины: в —Ўј построен первый робот, способный свободно путешествовать по обычному зданию, избега€ преп€тствий в виде мебели или людей, открывать двери, находить стенные розетки и втыкать в них свой провод с вилкой дл€ подпитки.

"Ѕеспрецедентный", — так охарактеризовал новичка известный специалист по роботам, не принимавший, однако, участи€ в данном проекте — ”иль€м ”айттекер (William Whittaker) из университета  арнеги-ћеллона. —лово его весьма ценно. ¬едь ”айттекер — глава команды-победител€ гонки автомобилей-роботов, руководитель проекта по отправке частного лунохода на —елену и автор лунных землекопов. » что такое робот, способный на автономные действи€, — ”иль€м знает не понаслышке.

«овут новую машину Personal Robot 2 (PR2). ѕостроена она в "√араже ”иллоу" (Willow Garage) — молодой компании, поставившей перед собой задачу разработки действительно интеллектуальных и многофункциональных роботов дл€ повседневного использовани€ в роли помощников (от "пиво принести" до "на кухне подмести").

ѕлечи PR2 способны смещатьс€ по вертикали и разворачиватьс€, что позвол€ет манипул€торам лучше приспосабливатьс€ к работе с различными предметами, скажем, ручками дверей комнат или дверцами холодильников, бутылками на столе или страницами книги (иллюстраци€ и кадр Willow Garage).

ѕлечи PR2 способны смещатьс€ по вертикали и разворачиватьс€, что позвол€ет манипул€торам лучше приспосабливатьс€ к работе с различными предметами, скажем, ручками дверей комнат или дверцами холодильников, бутылками на столе или страницами книги (иллюстраци€ и кадр Willow Garage).

ќснована эта фирма —коттом ’ассаном (Scott Hassan), одним из разработчиков поискового движка Google. ј название компании — это ностальгический отсыл к давешнему гаражу на дороге ”иллоу в калифорнийском городе Menlo Park, в котором некогда располагалс€ первый офис Google.

PR2 — четырЄхколЄсный (все ведущие и управл€емые) робот ростом немного ниже человека. Ётот аппарат обладает двум€ руками и способен выполн€ть самые различные действи€.

Ќаиболее же впечатл€ющее его достижение на данный момент — самосто€тельное прохождение "лабиринта" из комнат, коридоров и закрытых дверей в поисках стандартных (что важно) бытовых розеток, от которых этот бот успешно и зар€жает свои батареи.

ƒалеко не всегда PR2 удаЄтс€ воткнуть вилку в розетку с первой попытки. Ќо он обладает способностью самосто€тельно определ€ть неудачу и делать второй заход, сообража€ Ц куда же нужно сместить руку (или даже весь корпус), чтобы аккуратнее наладить желаемое соединение.  роме того, он умеет согласовывать движение своего основани€ и рук, чтобы производить сравнительно сложные действи€ вроде открыти€ €щика морозилки (фото Ken Conley/Willow Garage, кадры Willow Garage).

ƒалеко не всегда PR2 удаЄтс€ воткнуть вилку в розетку с первой попытки. Ќо он обладает способностью самосто€тельно определ€ть неудачу и делать второй заход, сообража€ Ц куда же нужно сместить руку (или даже весь корпус), чтобы аккуратнее наладить желаемое соединение.  роме того, он умеет согласовывать движение своего основани€ и рук, чтобы производить сравнительно сложные действи€ вроде открыти€ €щика морозилки (фото Ken Conley/Willow Garage, кадры Willow Garage).

¬ообще-то роботы не первый раз обучаютс€ открывать двери. » поиск розеток дл€ дозаправки тоже сам по себе не нов. Ќо впервые эти способности были совмещены в одной машине и к тому же реализованы на качественно новом уровне.

“ут нужно вспомнить, что первым самозаправл€ющимс€ роботом был Beast, построенный в лаборатории прикладной физики университета ƒжона ’опкинса в 1960-х. ќн ездил по комнате с белыми стенами и с помощью набора фотоэлементов искал чЄрные розетки, к которым и подключалс€. »нтеллекта у него было не больше, чем у тогдашних головок самонаведени€ ракет ѕ¬ќ, однако начало было положено.

„ерез четыре дес€тилети€ PR2 демонстрирует куда более "натуральные" умени€, и им€ "зверь" ему подошло бы больше, чем далЄкому предку.

–обот PR2 может действовать как в полностью автономном режиме, так и в режиме телеуправлени€ (он и показан на этих кадрах: вверху Ц управление подвижной тележкой бота, внизу Ц его руками). ѕоследнее необходимо дл€ проведени€ р€да опытов. Ќе забываем, перед нами в первую очередь исследовательска€ платформа. ƒа, надо отметить, что "мозг" робота Ц это св€зка из четырЄх компов на базе Intel Core 2 Duo (кадры Willow Garage).

–обот PR2 может действовать как в полностью автономном режиме, так и в режиме телеуправлени€ (он и показан на этих кадрах: вверху Ц управление подвижной тележкой бота, внизу Ц его руками). ѕоследнее необходимо дл€ проведени€ р€да опытов. Ќе забываем, перед нами в первую очередь исследовательска€ платформа. ƒа, надо отметить, что "мозг" робота Ц это св€зка из четырЄх компов на базе Intel Core 2 Duo (кадры Willow Garage).

¬с€ электрика, механика, электропитание, электроника плюс софт заключены в самом роботе. Ќикаких "внешних мозгов" ему не требуетс€.

¬есит новый аппарат 145 килограммов. ќн обладает четырьм€ степен€ми свободы в своЄм туловище. „то до рук, то кажда€ может похвастать восемью степен€ми. » ещЄ три степени свободы "полагаютс€" голове, оснащЄнной стереокамерой и лазерным дальномером. “акже тут имеютс€ креплени€ дл€ дальнейшего расширени€ "сенсорного вооружени€".

–обот контролирует силу, развиваемую своей рукой (датчики встроены в моторы сочленений). Ѕолее того, на конце каждого из его пальцев размещено по 22 сенсора давлени€. “ак что он хорошо чувствует движение двери и не нажимает на неЄ слишком сильно там, где этого не требуетс€. » в этом умении новый бот ближе к человеку, чем к прежним машинам, открывавшим двери заранее "заученным" и жЄстко заданным движением.

–обот умеет обращатьс€ только с ручками такого типа. —кажем, круглые он не повернЄт. Ќо не беда Ц многие общественные здани€ в —Ўј избавлены от неудобных ручек согласно закону об инвалидах. Ќажимные ручки удобнее использовать люд€м с ограниченной подвижностью рук. » роботам (кадр Willow Garage).

–обот умеет обращатьс€ только с ручками такого типа. —кажем, круглые он не повернЄт. Ќо не беда Ц многие общественные здани€ в —Ўј избавлены от неудобных ручек согласно закону об инвалидах. Ќажимные ручки удобнее использовать люд€м с ограниченной подвижностью рук. » роботам (кадр Willow Garage).

¬ частности, 1 июн€ было проведено испытание, в ходе которого PR2, наход€сь в штаб-квартире компании, прошЄл через р€д комнат и коридоров, миновав восемь дверей, и подключилс€ к дев€ти розеткам. Ќа всЄ про всЄ у машины ушло 58 минут.

ѕри этом часть дверей была закрыта, но не заперта, часть открыта полностью или только частично. — последними иной раз у робота были небольшие проблемы. ќн не сразу определ€л, что ручку поворачивать не надо, а достаточно просто легко подтолкнуть дверь вперЄд. Ќо потом машина поправл€лась и делала всЄ как надо.

ј ещЄ в ходе своего путешестви€ робот встретилс€ с одной дверью (номер 7), котора€ значилась в его плане (за ней располагалась ещЄ одна "желанна€" розетка), но она была закрыта на замок. –оботу хватило интеллекта (точнее — встроенной программы), чтобы пон€ть: дверь закрыта и не нужно тратить врем€ на попытки открыть еЄ, а следует перейти к поиску следующей двери (и розетки).

ќфис и розетки были вполне обычные. Ќо дл€ робота всЄ же было сделано небольшое послабление. —уд€ по видео, на некоторых стенах в здании были размещены путевые маркеры Ц в виде "шахматных досок", легко обнаруживаемых машинным зрением. Ёто, впрочем, не критично Ц системы распознавани€ образов движутс€ вперЄд семимильными шагами.<br></br>"Ўашечки" были наклеены и на вилку самого робота, который оставл€л еЄ на магните у своего основани€ и брал в руку, когда приближалс€ к очередной точке питани€.  стати, в данном испытании у робота была оставлена только одна рука. Ќо, по идее, в хождении по помещени€м ему могли бы понадобитьс€ обе: например, если потребовалось бы придержать дверь, снабжЄнную пружиной (кадры Willow Garage).

ќфис и розетки были вполне обычные. Ќо дл€ робота всЄ же было сделано небольшое послабление. —уд€ по видео, на некоторых стенах в здании были размещены путевые маркеры Ц в виде "шахматных досок", легко обнаруживаемых машинным зрением. Ёто, впрочем, не критично Ц системы распознавани€ образов движутс€ вперЄд семимильными шагами.

"Ўашечки" были наклеены и на вилку самого робота, который оставл€л еЄ на магните у своего основани€ и брал в руку, когда приближалс€ к очередной точке питани€.  стати, в данном испытании у робота была оставлена только одна рука. Ќо, по идее, в хождении по помещени€м ему могли бы понадобитьс€ обе: например, если потребовалось бы придержать дверь, снабжЄнную пружиной (кадры Willow Garage).

ƒл€ человека такое рассуждение — элементарно. Ќо дл€ роботов — это успех. ∆елез€ки нередко демонстрируют в бытовой обстановке чудеса с передвижением и манипулированием предметами, однако по большей части они следуют заранее намеченному плану действий. ¬ыбор же машинами одного из р€да возможных решений, "произвольное" отклонение от плана — это область, в которой специалистам по робототехнике ещЄ предстоит сделать многое.

“ем не менее PR2 — ещЄ один важный шаг на пути к обретению роботами подлинной самосто€тельности. ¬едь нар€ду с поиском розеток в программу машины можно заложить уборку помещений, охрану "периметра" или сервировку стола. ѕри этом человеку не придЄтс€ думать о том — зар€жен робот или нет. ѕусть отныне он думает об этом сам.

¬ этом плане PR2 способен на насто€щие подвиги. ¬ одном из тестов он автономно прошЄл насто€щий марафон — 42 с хвостиком километра по офису. ѕравда, на это у робота ушло четыре с лишним дн€ (включа€ 32 часа собственно движени€). Ќо ведь главное не победа, а участие, не так ли?

“олько подумайте — батаре€ робота (Ємкостью 1,3 киловатт-часа) даЄт ему возможность двигатьс€ лишь от трЄх до шести часов, в зависимости от выполн€емых действий и скорости перемещени€. —колько раз страннику пришлось "прикладыватьс€" к живительным розеткам?

јвторы PR2 также сообщают, что в ходе последнего теста у него случались небольшие запинки при неожиданной встрече с людьми. » всЄ же столкновений не происходило.   тому же максимальна€ скорость машины не так уж и велика Ц 2 км/ч (кадр Willow Garage).

јвторы PR2 также сообщают, что в ходе последнего теста у него случались небольшие запинки при неожиданной встрече с людьми. » всЄ же столкновений не происходило.   тому же максимальна€ скорость машины не так уж и велика Ц 2 км/ч (кадр Willow Garage).

»деологи€ проекта PR2 — развитие бытовых роботов с "умом" на базе специальной операционной системы робота (ROS) с открытым исходным кодом. Ќикаких тайн от коллег, напротив, американские инженеры мечтают о широком распространении своего софта и по€влении на его базе новых машин.

  примеру, недавно специалисты “окийского университета (University of Tokyo) модифицировали ROS от "гаража", чтобы построить что-то своЄ. » это только расшир€ет возможности проекта, к которому так или иначе подключаетс€ всЄ больше специалистов.

Willow Garage приветствует расширение своей исследовательской программы путЄм партнЄрства с другими организаци€ми. ƒл€ этого компани€ даже намерена построить около дес€тка PR2. ќни помогут разработать и проверить в деле различные новые компоненты и инструменты дл€ такой платформы, исследовать еЄ слабые и сильные стороны и, в идеале, придумать новые сценарии применени€ PR2 в быту.

’от€ поиск розеток становитс€ насто€щим коньком PR2, впереди его ждЄт более важна€ (дл€ нас) работа вроде доставки еды и напитков, или лекарств, из холодильника. "’олодильный" опыт на снимке, впрочем, выполн€лс€ ещЄ в режиме управлени€ человеком-оператором (кадры Willow Garage).

’от€ поиск розеток становитс€ насто€щим коньком PR2, впереди его ждЄт более важна€ (дл€ нас) работа вроде доставки еды и напитков, или лекарств, из холодильника. "’олодильный" опыт на снимке, впрочем, выполн€лс€ ещЄ в режиме управлени€ человеком-оператором (кадры Willow Garage).

"Ќаша конечна€ цель заключаетс€ в том, чтобы обеспечить набор возможностей, столь общих и универсальных, что они смогут быть использованы в качестве составных элементов в более сложных приложени€х", — объ€снил замысел изобретателей —ебасть€н “ран (Sebastian Thrun), директор —тэнфордской лаборатории искусственного интеллекта (Stanford Artificial Intelligence Laboratory) и член совета директоров Willow Garage.

ј если подходить к роботам с точки зрени€ живой природы, какие базовые возможности им необходимы дл€ выживани€? ѕитание — одна из главнейших. » теперь роботам дл€ этого не нужна помощь человека. Ѕерегите ваши розетки.



 лючевые слова:
Garage
Willow
розетки
двери
машины
кадры
роботы
университет
комнатные розетки
робот
робототехника


¬ернутьс€ в рубрику:

»скусственный интеллект


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

ќбратите внимание полезна€ информаци€.