Как устроены современные роботы и как они помогают изучать мозг человека :: РБК Тренды

Нейронауки и робототехника развиваются рука об руку. О том, как изучение мозга вдохновляет на создание роботов и наоборот, рассказал главный научный сотрудник Центра биоэлектрических интерфейсов НИУ ВШЭ Михаил Лебедев

Материал предоставлен РБК Трендам порталом HSE.RU.

Роботы интересны нейронаукам, а нейронауки интересны роботам — об этом была наша статья «Neuroengineering challenges of fusing robotics and neuroscience» в журнале Science Robotics. Такое совместное развитие способствует прогрессу в обеих отраслях, приближая нас к созданию более совершенных роботов-андроидов и к более глубокому пониманию устройства нашего мозга. А в какой-то степени — к объединению биологических организмов с машинами, к созданию кибернетических организмов (киборгов).

Нейронаука для роботов

По своему устройству роботы нередко копируют человека. Это касается той части роботов, которым важно имитировать человеческие действия и поведение — индустриальным машинам нейронауки не так важны.

Самое очевидное, что могут использовать при разработке робота — делать его внешне похожим на человека. Роботы часто имеют две руки, две ноги и голову, даже если это не обязательно с инженерной точки зрения. Особенно это важно в тех случаях, когда робот будет взаимодействовать с людьми — похожей на нас машине проще доверять.

Известный во всем мире робот Pepper из Японии — пример робота, внешне похожего на человека (Фото: Unsplash)

Можно сделать так, чтобы не только внешний вид, но и «мозг» робота был похож на человеческий. Разрабатывая механизмы восприятия, обработки информации и управления, инженеры вдохновляются устройством нервной системы людей.

Например, глаза робота — телекамеры, которые могут двигаться в разных направлениях — имитируют зрительную систему человека. Опираясь на знание о том, как устроено зрение человека и как происходит обработка зрительного сигнала, инженеры проектируют сенсоры робота по тем же принципам. Таким образом робота можно наделить, например, человеческой способностью видеть мир трехмерным.

У человека есть вестибулоокулярный рефлекс: глаза при перемещении стабилизируются с учетом вестибулярной информации, что позволяет сохранять стабильность картинки, которую мы видим. На теле робота также могут быть датчики ускорения и вертикализации. Они помогают роботу учитывать движения тела для стабилизации зрительного восприятия внешнего мира и совершенствования ловкости.

Кроме того, робот может ощущать точно так же, как человек — на роботе может быть

кожа, он может чувствовать прикосновение. И тогда он не просто произвольно движется в пространстве: если он дотрагивается до препятствия, он его ощущает и реагирует так же, как человек. Он может использовать эту искусственную тактильную информацию и для схватывания предметов.

Тактильные сенсоры позволяют этой роботизированной руке манипулировать мелкими предметами, в том числе стеклянными шариками

У роботов можно имитировать даже болевые ощущения: какое-то прикосновение ощущается нормально, а какое-то вызывает боль, что в корне меняет поведение робота. Он начинает избегать боли и вырабатывает новые модели поведения, то есть обучается — как ребенок, который впервые обжегся чем-то горячим.

Не только сенсорные системы, но и управление своим телом у робота можно спроектировать по аналогии с человеком. У людей ходьбой управляют так называемые центральные генераторы ритма — специализированные нервные клетки, предназначенные для контроля автономной моторной активности. Есть роботы, в которых для управления ходьбой была использована та же идея.

Кроме того, роботы могут обучаться у людей. Робот может совершать действия бесконечным числом способов, но если он хочет имитировать человека, он должен наблюдать за тем, как человек это делает, и пытаться повторить это движение. При совершении ошибок он сравнивает это с тем, как это же действие совершает человек.

Роботы для нейронауки

Как может использовать роботов нейронаука? Когда мы изготовляем модель биологической системы, мы начинаем лучше понимать, по каким принципам она работает. Поэтому создание механических и компьютерных моделей управления движениями нервной системой человека приближает нас к пониманию нервных функций и биомеханики.

А наиболее перспективное направление использования роботов в современной нейронауке — это проектирование нейроинтерфейсов, систем для управления внешними устройствами с помощью сигналов мозга. Нейроинтерфейсы необходимы для разработки нейропротезов (например, искуственной руки для людей, лишившихся конечности) и экзоскелетов — внешних каркасов тела человека для увеличения его силы или восстановления утраченной двигательной способности.

Один из первых полноценных нейропротезов конечностей, созданный в Лаборатории прикладной физики Джонса Хопкинса, управляется при помощи электрических импульсов мозга (Фото: youtube.

com)

Робот может взаимодействовать с нервной системой через интерфейс в двух направлениях: нервная система может подавать командный сигнал роботу, в робот от своих сенсоров может подавать человеку сенсорную информацию, вызывая реальные ощущения — за счет стимуляции нервов, нервных окончаний кожи, или самой сенсорной коры мозга. Такие

механизмы обратной связи позволяют восстановить чувствительность конечности, если она была утрачена. Они также необходимы для более точных движений роботизированной конечностью, так как именно на основе сенсорной информации от рук и ног мы корректируем движения.

Фото: Dan Hixson / University of Utah College of Engineering

Здесь возникает интересный вопрос — следует ли нам управлять через нейроинтерфейс всеми степенями свободы робота, то есть насколько конкретные команды мы должны ему посылать. Например, можно «приказать» роботизированной руке взять бутылку воды, а конкретные операции — опустить руку, повернуть ее, разжать и сжать пальцы — она совершит сама. Этот подход называется совмещенным контролем — через нейроинтерфейс мы даем простые команды, а специальный контроллер внутри робота выбирает наилучшую стратегию для реализации. Либо можно создать такой механизм, который не поймет команды «взять бутылку»: ему нужно посылать информацию о конкретных, детализированных движениях.

Современные исследования

Ученые в области нейронаук и робототехники изучают различные аспекты работы мозга и устройства роботов. Так, в университете Дьюк я проводил эксперименты с нейроинтерфейсами на обезьянах — так как для точной работы интерфейсов необходимо их прямое подключение к зонам мозга и не всегда такие экспериментальные вмешательства возможны на людях.

В одном из моих исследований обезьяна ходила по дорожке, активность ее моторной коры ее мозга, ответственной за движение ног, считывалась и запускала ходьбу робота. При этом обезьяна наблюдала этого ходящего робота на экране, который был перед ней расположен.

Обезьяна использовала обратную связь, то есть корректировала свои движения на основе того, что она видит на экране. Таким образом разрабатываются наиболее эффективные для реализации ходьбы нейроинтерфейсы.

Кибернетическое будущее

Подобные исследования ведут нас к инновационным разработкам в будущем. Например, создание экзоскелета для восстановления движений у полностью парализованных людей уже не кажется недостижимой фантазией — необходимо только время. Этот прогресс может сдерживать недостаточная мощность компьютеров, но за последние десять лет развитие и здесь было колоссальным. Вполне вероятно. что скоро мы увидим вокруг людей, которые используют для передвижения не коляски, а легкий, удобный экзоскелет. Люди-киборги станут для нас чем-то обыденным.

Коммерческая разработка таких систем идет по всему миру, в том числе и в России. Например, в известном проекте ExoAtlet разрабатывают экзоскелеты для реабилитации людей с двигательными нарушениями. Центр биоэлектрических интерфейсов НИУ ВШЭ поучаствовал в разработке алгоритмов для этих машин: директор Центра профессор Алексей Осадчий и его аспиранты разработали нейроинтерфейс, запускающий шагательные движения экзоскелета.

Экзоскелеты компании ExoAtlet помогают встать на ноги людям с травмами спинного мозга, перенесенным инсультом и другими нарушениями (Фото: ExoAtlet)

Быстрое развитие человекоподобных роботов-андроидов тоже становится реальностью. Вполне вероятно, что скоро вокруг нас будут ходить роботы, которые будут имитировать нас во многих аспектах — двигаться как мы и думать как мы. Они смогут выполнять часть работы, прежде доступной только человеку.

Очевидно, что мы будем видеть развитие и робототехники, и нейронаук, и эти области будут сближаться. Это не только открывает новые возможности, но и создает новые этические вопросы: как мы должны относиться к роботам-андроидам или людям-киборгам.

И все-таки пока человек лучше, чем робот, во многих отношениях. Наши мышцы наиболее экономичны: достаточно съесть бутерброд, чтобы хватило энергии на весь день. У робота заряд батарей закончится через полчаса. И хотя может быть гораздо мощнее, чем человек, он часто оказывается слишком тяжелым. Элегантность и оптимизация энергетических затрат — тут человек пока превосходит робота.

Хотя недалеко то будущее, когда это изменится — в этом направлении работают десятки тысяч талантливых ученых и инженеров.

---

Подписывайтесь также на Telegram-канал РБК Тренды и будьте в курсе актуальных тенденций и прогнозов о будущем технологий, эко-номики, образования и инноваций.

5 домашних роботов, которые изменят вашу жизнь :: Дизайн :: РБК Недвижимость

Если вам нужна помощь в приготовлении обеда или уборке — купите робота. Редакция «РБК-Недвижимости» выбрала пять самых интересных домашних помощников, которые упростят жизнь

Фото: zenbo. asus.com

Современные роботизированные машины умеют заказывать продукты, заботиться о домашних животных, вызывать скорую, мыть полы, убирать детские игрушки и находить потерянные ключи. Если совсем недавно мы только мечтали о роботах-домработницах из фантастических фильмов, то сегодня их можно заказать через интернет. Похоже, будущее наконец настало. Мы выбрали пять самых интересных и полезных моделей электронных помощников для дома.

Спойлер: некоторые из них стоят дешевле, чем новый iPhone 11.

Asus Zenbo: робот-домохозяйка

Asus Zenbo напоминает робота-уборщика Wall-E из одноименного мультфильма Pixar. Это мобильный домашний робот, который обеспечит вам дружескую поддержку, поможет по дому и развлечет семью, когда это потребуется. Кроме того, робот способен управлять домашними устройствами и освещением и ухаживать за пожилыми людьми. Например, он напоминает о назначениях врача и очередном приеме лекарств. Если нет времени прочитать детям сказку, Zenbo сделает это за вас. А еще споет, станцует и поиграет с ними в игры. Пока вы дома, он учится и адаптируется к вашему поведению. Когда вас нет — превращается в домашнюю систему безопасности.

Если в дом проникнут грабители, робот тут же сообщит об этом хозяевам и перейдет в режим дистанционного управления — через его встроенную камеру вы сможете осмотреть жилище. Zenbo передвигается с помощью двух колес и откликается на голосовые команды, а его эмоции и реакции отражаются на специальном сенсорном экране, выполненном в виде лица. Несмотря на многочисленные умения Zenbo, это одна из самых бюджетных моделей роботов. Он стоит дешевле смартфона — всего $599. «В течение десятилетий люди мечтали о таком компаньоне. Поэтому мы стремимся к тому, чтобы роботы были доступны каждому», — рассказал председатель правления Asus Джонни Ши.

Amazon Echo: голосовой помощник на все случаи жизни

Amazon Echo — многофункциональный голосовой помощник. Он стал хитом в США и породил конкурентов от Google, «Яндекс» и других крупных технологических компаний. Умная колонка умеет воспроизводить музыку и аудиокниги, информирует о курсе биткоина и делится последними новостями в стране и мире. Кроме того, среди ее возможностей — управление умным домом. Смарт-динамик от Amazon способен контролировать все: от света до стиральной машины. А еще он помогает приготовить обед, подбирает вино под ваше настроение, заказывает пиццу и играет в популярные игры с помощью голосовых команд. Например, в Skyrim или «Камень, ножницы, бумага».

Echo разбудит вас, вызовет такси, забронирует столик в ресторане и напомнит о том, когда необходимо покормить собаку. Все настройки и дополнительные «навыки» голосового ассистента устанавливаются в специальном приложении. Единственный минус — умный прибор пока знаком только с тремя языками. Это английский, немецкий и японский. Цена колонки стартует с $99. Некоторые варианты Echo также позволяют совершать видеозвонки, просматривать изображение с видеокамер, управлять приложениями стриминговых платформ и делать покупки на Amazon. Правда, некоторые владельцы Echo опасаются, что колонку можно использовать как полноценное шпионское устройство.

Varram Pet Fitness Robot: компаньон для животных

Вы наверняка волнуетесь из-за того, что в ваше отсутствие домашний питомец скучает и мало двигается? Попробуйте купить ему Pet Fitness Robot от Varram. Он незаменим для всех занятых владельцев кошек и собак. Если у вас плотный график и животное подолгу остается в одиночестве, устройство за $149 позаботится о нем. Робот-компаньон передвигается по любым напольным покрытиям, увлекая за собой собак и кошек и заставляя их больше двигаться. Pet Fitness Robot изготовлен из ударопрочного нетоксичного поликарбоната и силикона и оборудован специальными инфракрасными датчиками, благодаря которым он легко объезжает препятствия и не застревает в узком пространстве.

В разработке устройства участвовали опытные ветеринары и кинологи. Поэтому, даже когда фактор новизны исчезнет, животному не наскучит его «электронный друг». Во-первых, чтобы привлечь внимание питомца, робот издает различные звуки. Во-вторых, он угощает животное его любимыми лакомствами, которые помещаются в специальный контейнер. При движении Pet Fitness Robot будет периодически подбрасывать их питомцу. С помощью приложения от Varram вы сможете дистанционно устанавливать расписание игр и режим кормления, а также отслеживать активность животного. Кстати, скорость, звуки и маршрут движения фитнес-робота тоже регулируются.

Aeolus Robotics: новый член семьи

Домашний помощник от Aeolus Robotics — это даже не робот, а полноценный член семьи. Он помогает во всем: от заказа еды до уборки и поиска потерянных носков. К тому же выглядит робот почти как человек и весит как 12-летний ребенок. По словам производителей, возможности их разработки пока тоже на детском уровне, но сотрудники американского стартапа намерены превратить робота во «взрослого». Находясь рядом, машина изучает каждую деталь из жизни семьи, учится воспринимать окружающую обстановку и адаптируется к вашему поведению. На основании этих данных она постоянно совершенствует качество своей службы. Например, каждый раз возвращает вещи на место.

Программное обеспечение робота регулярно обновляется. А чем больше вы его используете, тем увереннее он становится. Если вы потеряли ключи, робот поможет их найти. Для этого ему достаточно «вспомнить», где он их видел в последний раз. Нужно сделать перестановку? Разработка Aeolus Robotics легко передвинет мебель. А еще она вымоет посуду, принесет прохладительные напитки и вызовет скорую, если кому-то станет плохо. Управлять устройством можно с помощью голосовых и текстовых команд. Умный помощник способен интегрироваться с другими интеллектуальными домашними устройствами. Например, с Amazon Echo. Правда, кому-то его функционал кажется пугающим.

Autonomous Tidying-up Robot System: робот-уборщик

В прошлом году компания Preferred Networks Inc показала роботизированную машину для уборки, использующую возможности глубокого обучения. В отличие от аналогов, которые работают на заводских линиях, она умеет реагировать на сложные и динамичные ситуации, возникающие в быту. По словам разработчиков, это первый робот, который автоматически поддерживает чистоту и порядок в квартире. Благодаря системе компьютерного зрения он быстро и точно идентифицирует тип и местоположение предметов, захватывает и раскладывает по местам разбросанные игрушки, ручки, тапки и другие предметы. Для этого у робота есть складывающийся манипулятор.

Полностью автономная машина понимает разговорный язык и планирует свои действия, придерживаясь человеческих рекомендаций. Например, она заранее выбирает, какой объект и каким образом лучше поднять и положить в нужное место. Кроме того, Autonomous Tidying-up Robot System запоминает планировку комнат и расположение мебели. Максимальная скорость движения робота — 800 м/ч. Разработкой «тела» робота занимались специалисты компании Toyota Motor Corp. По замыслу авторов, он должен стать хорошим персональным помощником для пожилых людей и инвалидов. Начало массовых продаж запланировано на 2023 год. Первыми его смогут опробовать жители Японии.

Роботы в современном мире: фантазия, ставшая реальностью

Роботы, конечно, станут незаменимыми помощниками в изучении животного мира. Так, японская робот-рыба сможет незаметно для морских обитателей вести наблюдение за стаями. Под силиконовой оболочкой, повторяющей внешний вид красного луциана, спрятана система балластов наподобие тех, что используются в подводных лодках для всплытия и погружения. В действие устройство приводится движениями хвостовой части.

На помощь экологам и океанологам придут небольшие автономные роботы AUE (Autonomous underwater explorers). Они будут работать «стаями» (по 5-6 машин размером с футбольный мяч и 20 устройств поменьше), патрулируя морские глубины и собирая данные о состоянии воды, течениях, давлении, уровне загрязненности и т.д.

А тараканороботы смогут уничтожать популяции вредных домашних насекомых изнутри. Ученые Франции, Бельгии и Швейцарии создали модель, которая выглядит и пахнет как таракан, передвигается на колесиках, оснащена камерами и инфракрасными сенсорами и воздействует на коллективное сознание насекомых, увлекая их на свет. В будущем изобретатели намерены создать модели посерьезнее, например, для управления овечьим стадом.

Ученые учат роботов распознавать запахи. Например, сенсор модели Ubiko распознает запах дыма и пепла, затем устройство посылает сигнал на пульт охраны, которая уже и принимает меры по ликвидации возгорания. Другой прибор с помощью инфракрасного спектрометра определяет химический состав продукта, его свежесть и состав.

Российские изобретатели говорят, что  уже совсем скоро в продаже появится робот-чемодан. Устройство будет само ездить за хозяином, точнее, за обладателем карточки-маяка. Оно способно преодолевать препятствия и учитывать особенности ландшафта, например, умеет останавливаться перед лестницами и замедляет ход по наклонной плоскости. Заряда аккумулятора хватает на два часа работы, выполнен он из ударопрочного и влагонепроницаемого материала.

Микрочип вместо мозга

Роботы в современном мире: популярные направления роботизации

Роботы способны заменить человека во многих сферах деятельности. Практическое применение робототехники стало доступной реальностью. Современные технологии позволили создать самых разных роботов, в классификации которых необходимо разбираться.

Какие типы роботов существуют

Роботы, применяемые в современном мире, классифицируются по различным признакам.

1. По управлению:

• Жесткопрограммируемые. К данному типу относятся устройства первого поколения, которые управляются при помощи программы, не изменяющейся в процессе работы.
• Адаптивнопрограммируемые. Программы содержат сведения о факторах внешней среды. С помощью системы сенсоров роботы распознают состояние внешнего мира и изменяют режим работы, в зависимости от условий.
• Гибкопрограммируемые. К этому виду относятся роботы последнего поколения, которые изменяют свою программу, учитывая только итоговую цель.

2. По позиционированию:

• Стационарные. Они устанавливаются в фундамент, к потолку или несущим стенам. Такие роботы чаще всего применяются в производственном процессе, когда тяжелая работа позволяет повысить эффективность производства и его скорость. К стационарной технике относятся сборщики, подъемники, сварщики и т. д.
• Передвижные. Они могут передвигаться при помощи шасси или по ограниченной рельсовой территории. К ним относятся роботы на гусеницах, колесах и т. д.

3. По назначению:

• Промышленные. Они участвуют в процессе производства деталей и изделий. Промышленные роботы бывают сельскохозяйственные, литейные, строительные, сборочные и т. д.
• Медицинские. Они используются для проведения операций, приготовления медикаментов, ухода за пациентами, диагностики заболеваний, обучения медицинским навыкам.
• Бытовые. Роботы данного типа в последнее время набирают все большую популярность. Они применяются для выполнения домашних обязанностей, перевозки грузов и предметов, приготовления пищи и многого другого.
• Для обеспечения безопасности. Устройства применяются МЧС при тушении пожаров, наводнениях, разминированиях и спасения людей.
• Военные или боевые. Техника применяется в процессе военных действий. В их числе – летательные аппараты, танки, наводные и подводные устройства, БТР и другие.
• Исследовательские. Роботов используют для проведения исследований в опасных, непригодных для жизни условиях, например, при высокой или низкой температуре, радиации и т. д. Устройства могут функционировать под водой, под землей и даже в космосе.

4. По способу передвижения:

• Подземные. Перемещаются под землей. К ним относятся исследовательские дроны.
• Подводные. Перемещаются под водой. К ним относится батискаф или торпеды.
• Надводные. Например, катера или лодки, которые перемещаются по воде.
• Наземные. Перемещаются по суше. Роботы оснащены гусеницами или колесами.
• Летательные. Перемещаются по воздуху. К ним относятся квадрокоптеры и беспилотники.

Для чего используют роботов в промышленности?

3d rendering robot assembly line in car factory

Промышленные предприятия далеко продвинулись за счет применения современной робототехники. Устройства применяются для упаковки, сварки, окраски и других операций, которые выполнялись трудом человека. Роботы обеспечивают высокую скорость и точность выполнения задач. А человеческие ресурсы освобождаются для других операций.

Чаще всего промышленные роботы представляют собой механическую руку-манипулятор с фланцем и несколькими осями.

Бытовые роботы

Роботы отлично применимы и в бытовой области. Газонокосильщики, пылесосы, массажеры и даже чистильщики бассейна значительно облегчают жизнь человека. В последнее время набирает популярность автоматизированная система «Умный дом», которая контролирует водоотведение, электричество и другие функции.

Роботы в медицине

Робототехника очень востребована в сфере медицины. Один из самых ярких примеров – роботизированная хирургия. В 2017 году, в Южной Корее была проведена операция на желудке при помощи медицинского робота. Она прошла успешно, и женщина осталась здорова.

Большой прорыв в области медицины был достигнут, когда создали бионические процессы, которые управляются при помощи нервной системы пациента. После ампутации в организме остаются нервы, остатки которых перемещаются к небольшому мышечному участку. И происходит следующее: человек хочет вытянуть руку, и в это время мозг отправляет сигнал мышце с присоединенным нервом. Электроды обрабатывают сигнал и отправляют его внутрь протеза. При помощи такой технологии человек может чувствовать тепло и прикосновения.

Космос

Применение роботов в космонавтике огромно. Устройства собирают почвенные образцы и исследуют новые зоны в опасных условиях, куда не может добраться человек.

В 2021 году в России планируется запуск космического робота для техобслуживания и работы в открытом космосе.

Развлечения

Активное применение роботов в различных областях жизни привело к тому, что некоторые захотели иметь собственного роботизированного «друга». Сегодня помимо многочисленных игрушек для детей, на полках магазинов имеются роботы, которые умеют летать, петь, рассказывать сказки и многое другое. Такие устройства продаются и для взрослых.

Один из самых ярких примеров – робот Теспиан – устройство, созданное для коммуникации. Он умеет не только общаться, но и читает стихи, разыгрывает театральные сценки, жестикулирует и показывает на лице яркие эмоции.

Вершина разработки роботов в сфере развлечений – устройства гуманоидного типа. Они умеют разговаривать на разные темы и шутить.

Недостатки роботизации

Роботизация – это необратимый процесс, который ведет к упрощению отдельных областей жизнедеятельности. Однако помимо повышения производительности труда и сокращения расходов, роботизация имеет и негативные последствия. Среди них:

1. Рост безработицы. Так как большинство должностей буду занимать роботы, специалисты останутся без работы. Ручной труд заменится искусственным интеллектом, что повлечет за собой резкое сокращение кадров повсеместно.
2. Зависимость от четкой компьютерной системы. Качество и эффективность роботизации зависит от того, насколько четко будут запрограммированы роботы на определенные задачи. В будущем сбой или изменение в программе могут привести к остановке работы.
3. Сложное управление в экстремальных ситуациях. В случае поломки, скачков напряжения или других непредвиденных ситуаций, будет сложно быстро восстановить рабочий процесс. Придется остановить производство или использовать человеческие ресурсы.
4. Сложности при диверсификации. Большинство роботов способны выполнять не более 1-2 операций одновременно.
5. Невозможность применения в творчестве. Искусственному интеллекту нельзя доверять самостоятельную разработку продукта или другую задачу, которая требует творческого подхода.

Преимущества использования роботов

1. Повышение качества производимой продукции. Роботы отличаются высокой точностью и производительностью, поэтому способны изготавливать продукты отличного качества. Устройства могут выполнять работу даже если она будет требовать монотонности или серьезных усилий.
2. Минимизация брака. Роботы способны работать неустанно, чтобы увеличить количество производимой продукции. Датчики движения и системы технического зрения позволяют свести к минимуму количество брака.
3. Точность и повторяемость обработки. Роботы способны выполнять задачи, которые не подвластны человеку.
4. Сокращение расходов. Благодаря использованию робототехники, сокращаются затраты на зарплату сотрудникам, выплату компенсации и пособий, а также страхование жизни.
5. Уменьшение рисков травматизма и ранений. Роботы, в отличие от людей, могут работать в опасных зонах.

Будущее роботизации

1. Роботизация позволит создавать индивидуальный продукт под каждого потребителя.
2. Некоторые профессии исчезнут, и люди потеряют работу. Не будет больше таких специалистов, как кассиры, грузчики, документоведы и т. д. Однако появится больше профессий по уходу за пожилыми, увеличится количество персональных коучей.
3. Роботизация поможет справиться миру с проблемой старения населения. А недостающий рабочий класс заменят роботы.

Роботизация – это необратимый процесс, который ждет нас в будущем. Она принесет огромную пользу человечеству, но, в то же время, кардинальным образом изменит построение процессов во всех отраслях. Уже сейчас есть возможность стать частью этого процесса и получить фундаментальные знания в области робототехники. Освоить перспективную и интересную профессию могут даже дети. В Roboschool в игровой форме дети успешно осваивают «специальность будущего».

10 российских роботов последних лет — Robotoved

Роботы — это тренд современности, по всему миру создаются роботизированные устройства, способные собирать автомобили, работать барменами, дезактивировать мины и заниматься много чем ещё. Но сегодня мы остановимся на самых заметных роботах, появившихся в России за последние годы. Десять самых примечательных роботов отечественного производства вошли в нашу подборку.

Робот AnyWalker

Робот AnyWalker передвигается на двух опорах, открывает двери и карабкается по лестницам. Сконструирован он силами Московского технологического института, Кубанского государственного университета, а также компании «Технодинамика».

Российская новация в принципах передвижения этого робота заключается в том, что AnyWalker создает внутренние моменты силы для стабилизации. Поэтому робота отличает повышенная проходимость, а также низкие вес, конструктивная сложность и стоимость. AnyWalker предлагается использовать в качестве образовательной платформы для робототехники.

Робот «Аватар»

В третьем квартале 2016 года стартовали испытания робота-андроида «Аватар». Этот робот должен заменить человека в труднодоступных местах, например, в зонах чрезвычайных происшествий или в космосе. Сейчас робот умеет управлять автомобилем, распознавать дорожное полотно, разметку и обочину. Создатели «Аватара» обещают, что со временем робот сможет преодолеть полноценную полосу препятствий.

Робот R.Bot

R.Bot – первый отечественный робот, которым можно управлять через Wi-Fi. Робот оснащен камерой с разрешением 640×480, стереодинамиками и высокочувствительным микрофоном. Он умеет вращаться вокруг своей оси, а также поворачивать голову в нужном направлении. Передвижение R-bot’a происходит с опорой на три колеса – два ведущих и одно маленькое, опорное. Изначальные экземпляры робота двигались со скоростью 1,9 км\ч, более новые модели достигают скорости в 4,6 км\ч. Робот оснащен ЖК-экраном, посредством которого происходит управление устройством. Время работы R-Bot в среднем составляет 8 часов. Основная цель робота – представление компаний на разнообразных выставках. Кроме того, R-Bot может присутствовать при проведении операций, а также выступать в роли сиделки для пациентов.

Робот Lexy

Робот Lexy сможет стать настоящим другом человека. Он умеет распознавать человеческую речь, управлять «умным домом», искать информацию в Интернете, рассказывать анекдоты, распознавать человека и животных. К сожалению, пока у робота проблемы со слухом. Дмитрий Тетерюков, профессор Сколтеха, руководитель лаборатории робототехники, утверждает: «С помощью массива микрофонов, аналогичного использованному в Lexy, можно решить проблему голосовым управлением в системах, где команда отдается на большом расстоянии и где могут присутствовать посторонние шумы. Существующие образцы основаны на использовании одного микрофона и неудовлетворительно справляются с определением голоса в этих условиях». Основное применение робота – управление «умным домом». Кроме того, Lexy можно использовать в круиз-контроле: робот может составить интерактивную карту города, опознавать переходы, корректировать баланс звука в кабине автомобиля.

Робот «Марибот»

Ученые Самарского университета разработали автономного робота для исследования моря. Робот может заниматься анализом морских глубин на протяжении года. Состоит он из надводной и подводной части, соединенных между собой кабель-тросом. Примечательно, что у робота отсутствует стандартный двигатель: «Марибот» преобразует энергию волны в энергию поступательного движения. Поэтому робот может работать без контроля со стороны человека, оставаясь на связи с учеными. Одной из важных задач робота является ведение сейсморазведки в открытом океане в районе нефтедобывающих платформ. При наличии необходимых параметров, полученных от ученых, робот может измерить температуру воды, её гидрохимический состав, примеси, солёность и т.д. Большинство современных роботов такого рода отличаются наличием собственных магнитных полей, что уменьшает их эффективность при передаче информации на сушу. Поэтому вполне возможно, что «Марибот», работающий автономно, будет передавать данные более качественно, нежели чем другие роботы, занимающиеся исследованием морского дна. Робот уже прошел успешные испытания на Голубом озере в Кабардино-Балкарии.

Робот Gelios 20

Gelios 20 создан компанией «Рубикон». Использоваться данное устройство будет в различных технологических процессов, например, при лазерной или клеевой сварке, а также для управления положением заготовок или при гидроабразивной резке. Кроме того, робот может автоматизировать процесс разгрузки и загрузки заготовок, что исключит человеческий фактор из производства.

Мобильный робот «Инженер»

Робот «Инженер» разработан для экстренных служб. Также он призван помочь при испытании новых видов техники и проведении различных исследований. Робот отличается компактностью – масса устройства составляет 18-23 кг, поэтому его можно переносить в рюкзаке. Высокая герметичность робота защищают его от сложных погодных условий. «Инженер» способен преодолевать различные препятствия, карабкаться по лестницам, поднимать свою камеру на высоту до 130 сантиметров. Кстати, камеры робота установлены по принципу стереозрения, что обеспечивает круговой обзор без вращения роботом головной части. Для управления роботом не требуется каких-либо особенных знаний – он управляется с помощью обычного джойстика, а также очков виртуальной реальности.

Робот «Минирекс»

Робот «Минирекс» создан для ведения боев в городских условиях. Тот факт, что противники могут использовать тепловизоры, сделал работу городских снайперов более опасной, поэтому их функции всё чаще берёт на себя техника. Как и робот «Инженер», «Минирекс» легко помещается в обычный рюкзак, а тепловизоры помогают ему распознать живые цели. Тем более, что вычислительная система робота позволяет ему вычислять противника более точно, чем это делает живой стрелок. Лица «Минирекс» распознает на расстоянии до 400 метров.

Робот-учитель «Ева»

Прототипом первого робота-учителя Евы стала её тёзка из мультфильма «Валл-И». Первый урок Ева провела в IT-лицее Казанского федерального университете. Робот умеет передвигаться по классу со скоростью 5 км\ч, вести диалоги с учениками и распознавать их лица с помощью видеокамеры.

Эволюция машин: чему человек учит роботов.

И зачем? О целях, способностях роботов и перспективах их развития — Пресс-центр

Повысить эффективность производства в начале 19 века должны были машины, в середине 20 века — роботы, а сегодня — роботы с искусственным интеллектом. Разработчики и исследователи стремятся сделать роботов более эффективными, но также еще и удобными, интерактивными, безопасными, сотрудничающими.

Умение распознавать и анализировать

Надежные роботы-манипуляторы, способные захватывать и перемещать объект, востребованы в различных отраслях — ритейле, пищевой, фармацевтической, электронной промышленности и не только. Современные задачи такой роботизированной системы — надежный и «аккуратный» захват, высокие скорость и точность перемещения объектов, безошибочная их сортировка. Решить их помогает искусственный интеллект.

RightHand Robotics и робот RightPick2

В апреле 2019 года американский стартап RightHand Robotics представил RightPick2 — вторую доработанную версию робота-манипулятора, созданного для сортировки и перемещения предметов.

Система оснащена пятым поколением захватов, способных поднимать груз весом до 2 кг, новой версией руки от Universal Robots и камерами глубины Intel®RealSense™ Depth Camera D415. Программное обеспечение RightPick.AI системы управления движением и зрением также улучшено. Благодаря доработке робот способен быстро сортировать разнообразные предметы, а также считывать штрих-коды для выполнения заказов.

Aripix Robotics и Aripix А2

Отечественные разработчики роботов-манипуляторов тоже в тренде.

По словам Андрея Спиридонова, основателя Aripix Robotics, сегодня каждый заказчик хочет видеть у себя на производстве робота, способного распознавать предметы. Машинное зрение — это очевидный шаг в развитии промышленных роботов-манипуляторов. Такой робот не нуждается в точной подаче или позиционировании предметов, требует минимальной оснастки. Технология машинного зрения упрощает настройку и перенастройку робота, увеличивая его гибкость и расширяя возможности применения. «Зрение» для роботов сегодня сделать просто.

«Мы уже применяем машинное зрение и следующим шагом будет внедрение нейросетей, — делится планами основатель Aripix Robotics. — Нейросеть будет обучаться, формировать базу данных о заготовках разной формы, и затем на основе „полученных знаний“ робот будет работать с ними. Например, идентифицировать на потоке брак и устранять его с конвейера, а качественные детали помещать в контейнер».

Внедрение интеллектуальных роботов, способных распознавать и анализировать объекты, идет не только в промышленности, но и в логистике.

Boston Dynamics и робот Handle

В марте 2019 года Boston Dynamics разместил видео с логистическим роботом Handle. На его «голове» присоски, с помощью которых он может снимать коробки с паллет, перемещать и ровно складывать их.

Источник: geekwire.com

Благодаря системе машинного зрения робот может найти маркированные поддоны и определенные коробки на них и переместить их в заданное место. Handle использует систему контроля силы для того, чтобы плотно ставить коробки друг к другу.

Ronavi Robotics и Robotics Management System

«Когда мы начали разработку Ronavi h2500 4 года назад, логистические роботы применялись только для перевозки стеллажей в зоне комплектации заказа, — вспоминает Иван Бородин, директор компании-производителя логистических роботов Ronavi Robotics. — К 2019 году производители, как правило, имеют уже целые линейки роботов и функциональные модули для них. Так, Ronavi в 2020 году релизит робота-сортировщика мелких посылок и писем и робота для фулфилмент-центров. Таким образом, практически все процессы на складе становятся роботизированными, роботы существуют в единой экосистеме».

По словам эксперта, искусственный интеллект применяется для моделирования логистических процессов и управления роботами. «Наши партнеры, разработавшие систему управления роботами Robotics Management System (RMS), используют машинное обучение и искусственный интеллект для создания оптимальной конфигурации роботизированного склада и управления роботами, с учетом суточных и сезонных изменений потока заказов», — поясняет Иван Бородин.

Система RMS позволяет создавать цифровые двойники роботов для расчета экономических показателей, построения достоверной имитации и аналитики процессов роботизированного склада. Первая часть системы — транспортная — отвечает за распределение задач роя роботов, планирование одновременно выполняемых маршрутов, автоматическую зарядку, преодоление внештатных ситуаций. А вторая — умная система управления складом — на основе анализа исторических данных интегрирует множество технологий оптимизации хранения для повышения эффективности склада и динамически строит стратегию хранения.

Amazon и патент на манипулятор

К полной автоматизации складов близок Amazon. Чуть больше года назад компания оформила патент на роботизированную руку или манипулятор, который сможет с помощью сенсоров идентифицировать объекты, определять, как лучше их взять, вычислять траекторию перемещения и фасовать предметы в определенные лотки или корзины.

Источник: geekwire.com

Робот будет использовать базу данных о свойствах объектов, «собственные ощущения» и сведения об удачных и неудачных стратегиях перемещения аналогичных объектов в прошлом. Манипуляторы Amazon смогут перемещаться по складу, взаимодействовать друг с другом и центром управления. Сотрудники будут управлять роботами через мобильное приложение.

Двусторонняя обратная связь

Начиная с середины 20 века область применения роботов расширилась. Рутину и грязь дополнили несовместимые с жизнью условия, сверхнагрузки, сверхзадачи. Появился и опыт преодоления таких ситуаций: аварии на АЭС, освоение шельфов, работа в открытом космосе. Люди осознали свои ограничения, и необходимость сверхлюдей или роботов с человеческими способностями стала очевидной.

«Развитие „способностей“ роботов считывать информацию извне создает новые возможности их применения не только в промышленности, но и в других средах, которые не определены и где необходима связь робота с реальностью», — отмечает Алиса Конюховская, исполнительный директор Национальной Ассоциации участников рынка робототехники.

От точности обратной связи, поступающей от дистанционно управляемого робота, зависит его адаптивность и эффективность. Для выполнения сложных действий на расстоянии, например, в космосе или труднодоступных районах планеты, робот должен точно передавать оператору «ощущения», а также без задержки воспроизводить мелкую моторику человеческой руки.

HaptX, Shadow Robot Company, SynTouch и «роботизированные руки»

Решая эту задачу, американский стартап HaptX (ранее известный как AxonVR) разработал высокотехнологичные тактильные перчатки, имитирующие человеческое прикосновение. Разработчики использовали микрофлюидную технологию и систему отслеживания движения, что позволяет пользователям перемещаться в виртуальной реальности и чувствовать виртуальные объекты руками. Ощущение реалистичного прикосновения обеспечивает 130 тактильных датчиков. Перчатки работают с гарнитурой VR и трекером, подключенным к центральному блоку управления, программное обеспечение HaptX поддерживает Unity и Unreal Engine 4.

Источник: geekwire.com

Летом 2019 года HaptX, Shadow Robot Company и SynTouch представили совместную разработку — роботизированные руки. Оператор, надев сенсорные перчатки, может выполнять на расстоянии точные манипуляции с предметами — роботизированные руки точно и без временной задержки повторяют движения пальцев, кистей и рук оператора. Человек также получает точные тактильные ощущения, в том числе чувствует силу, с которой робот прикасается к предмету — давление при захвате предмета передается с помощью заполненных воздухом трубок, идущих до кончиков пальцев.

Федор, Алекс, Маленький Гермес и человек как донор рефлексов

По словам Алисы Конюховской, полет робота Федора в космос и выпуск компанией Promobot андроида Robo-C (робота Алекса) стали самыми яркими событиями российского рынка робототехники за последние несколько месяцев.

Новый шаг в развитии антропоморфных роботов недавно сделали разработчики Массачусетского Технологического Института и Университета Иллинойс-Шампейн.

Источник: techcrunch.com

Созданный ими двуногий робот Маленький Гермес способен использовать двигательный интеллект человека и его рефлексы для корректировки своего положения в пространстве и движений. Ученые смогли динамически синхронизировать движения двуногого робота и оператора посредством двусторонней обратной связи. Маленький Гермес подключен к оператору, который стоит на чувствительной к давлению пластине и одет в жилет, обеспечивающий обратную связь. Если робот сталкивается с неожиданным уклоном, оператор чувствует давление, указывающее на наклон, и рефлексивно делает правильное движение. Робот синхронно повторяет его и благодаря двусторонней обратной связи сохраняет равновесие.

Адекватное взаимодействие в пространстве

Интеграция роботов в мир людей и взаимодействие с человеком — задачи нашего времени. Традиционно на производствах выделяют опасные для человека зоны, где трудятся роботы. Однако последнее время популярным направлением робототехники стали коботы, или роботы способные работать в одном пространстве с человеком. Но коботы выполняют операции медленнее, обладают меньшей грузоподъемностью и производительностью, чем их промышленные собратья.

VeoRobotics и система VEO

Стремясь снять эти ограничения, американский стартап VeoRobotics разработал систему Veo, которая которая позволяет роботам различать все объекты и препятствия вокруг. В ее основе распознавание объектов и семантическое моделирование.

Источник: techcrunch.com

По мнению разработчиков, безопаснее сразу создавать интерактивную среду, чем строить заборы и клетки. Система Veo использует четыре камеры глубины, расположенные вокруг рабочего пространства и обеспечивающие полный визуальный охват. После того, как вы установили систему Veo, вы определяете различные вещи как заготовки, запрещенные зоны и так далее. Нет необходимости добавлять точные размеры несущих балок и безопасные места для людей. Робот работает так же, как и в других случаях, за исключением того, что теперь он знает точное местоположение и размер всего, что находится в его поле зрения. Если человек или транспортное средство вторгаются, или что-то ломается, или появляется другое отклонение от нормы, система замедляется или останавливается. Более того, если Veo не уверена полностью в своей безопасности, например, одна из камер частично потеряла обзор, робот полностью останавливается.

MIT и алгоритм «частичной траектории»

Летом 2019 года разработчики Массачусетского Технологического Института сообщили о создании алгоритма «частичной траектории», который позволяет роботу предугадывать траекторию движения человека и менять траекторию своего движения так, чтобы безопасно работать с человеком в одном пространстве. Разработчики наблюдали за работой роботов на производстве BMW и пришли к выводу о том, что роботы останавливаются задолго до того, как человек пересекает их путь, и тратят много времени в ожидании. Новый метод «частичной траектории» опирается на данные о траекториях движения в режиме реального времени, а также большую базу обычных траекторий движения. Этот алгоритм позволяет лучше предугадывать движение человека, которое редко бывает непрерывным — рабочий, неоднократно двигаясь по одному и тому же маршруту, может идти медленнее, останавливаться и вновь начинать движение. Метод «частично траектории» позволяет роботам продолжать работать, избегая пешеходов.

Canvas Technology и беспилотные тележки

В апреле 2019 года Amazon купил Canvas Technology, американский стартап, который в прошлом году продемонстрировал автономное транспортное средство, способное передвигаться в людном пространстве, избегая столкновений с пешеходами и препятствиями.

Разработчики использовали «пространственный искусственный интеллект», трехмерную визуализацию и собственное программное решение. Таким образом, стоит ожидать, что скоро на складах Amazon перемещать грузы будут беспилотные тележки.

Способность к самообучению и тренировка роботов

Распространение роботов сдерживает сложность процесса «обучения». По словам основателя Aripix Robotics, «обучение» робота каждой новой операции требует не только времени, но и особой квалификации человека. «Перенастроить и перепрограммировать робота может далеко не каждый инженер, чтобы „обучить“ робота человеку необходимо специальное обучение в течение нескольких месяцев и прохождение сертификации. Таких инженеров мало и это сильно сдерживает развитие автоматизации производств», — отмечает Андрей Спиридонов.

Fanuc и система «тренировки» промышленных роботов

В апреле 2019 года производитель промышленных роботов Fanuc представил инструмент для «обучения» роботов на основе искусственного интеллекта. Разработка должна упростить и ускорить процесс «тренировки» промышленных роботов. Теперь робота не надо перенастраивать и перепрограммировать. Оператору достаточно посмотреть на фото перемешанных в корзине предметов и указать пальцем тот, который робот должен отсортировать. Технология позволяет обучать одновременно нескольких роботов.

Sisu и Kaisu System

«Перспективную разработку сделал американский стартап Sisu», — считает Андрей Спиридонов. Kaisu System — джойстик со встроенными в него гироскопами и акселерометрами для управления промышленным роботом, выглядит как простой пульт с одной кнопкой. Оператор двигает джойстиком в воздухе, а робот повторяет его движения.

По словам Андрея Спиридонова, разработка интересна тем, что позволяет даже неподготовленному человеку быстро освоить управление роботом. «Сложность и длительность обучения управлению роботами — сдерживающий фактор для распространения автоматизации производств. Руководители многих предприятий, на которых ранее не было роботов, боятся, что сотрудники будут долго осваивать дорогую систему и что это увеличит срок ее окупаемости. — поясняет господин Спиридонов. — Kaisu System снимает барьер, так как с ее помощью очень легко начать управлять роботом и настраивать его. Мы рассматриваем это решение как перспективное для развития нашего робота» — делится планами основатель Aripix Robotics.

Olis Robotics и автономные роботы

Американский проект Olis Robotics (ранее BluHaptics), разработал программное обеспечение для дистанционного управления роботами. Технология Olis обеспечивает высокую автономию и «осознание» роботами ситуации, а также высокий уровень контроля удаленно работающих роботов. Машинное обучение «развивает» способность роботов распознавать объекты и «помнить», как их использовать. Например, подводный робот, работающий на морской нефтяной платформе, может использовать свои автономные умения для того, чтобы самостоятельно выбрать подходящий для работы гаечный ключ, определить, какое усилие необходимо приложить, чтобы открыть клапан, и «запомнить», где он оставил гаечный ключ, чтобы в будущем быстро его «найти».

Университет Беркли и эксперименты Левина

Любопытные эксперименты проводит робототехническая группа Сергея Левина, доцента Университета Беркли. Исследователи учат роботов учиться, разрабатывая технологию, которая позволит роботам действовать, опираясь на собственный опыт.

Источник: techcrunch.com

«Когда роботы выйдут в неструктурированную среду, такую как наши дома, офисы, клиники, вокруг них может случаться множество непредсказуемых событий. И способность учиться станет решающей в этом случае. Интеграция роботов в нашу среду станет возможной, если роботы смогут учиться из опыта, опираться на здравый смысл и использовать это для того, чтобы действовать разумно, когда вокруг них происходит то, чего они не ожидали», — так Сергей Левин описывает проблему, над которой работает его группа.

Одна из методик, разработанных учеными, называется «Глубокий визуальный прогноз для планирования движения роботов», она должна помочь роботам накапливать собственный опыт без человеческого контроля. По сути это обучение робота методом проб и ошибок. Робот выполняет тысячи тренировочных упражнений, например, толкает разные объекты и фиксирует на камеры результат с разных углов, так он собирает собственную базу данных. Для их обработки используются предиктивные модели, впоследствии робот оказывается способным толкать объекты, на взаимодействие с которыми он не был запрограммирован ранее. Еще одна методика, которую разработали в лаборатории, позволяет обучить робота через повторение действий за человеком.

Выводы и прогнозы

По образу и подобию — разработчики и исследователи наделяют роботов человеческими способностями и навыками. Если объединить все разработки в одну, то результат может оказаться феноменальным.

«Без сенсоров и датчиков роботы „глухи и слепы“. Но сегодня появляются возможности оснастить роботов сенсорами. Благодаря этому они смогут „считывать“ информацию об окружающей их среде, воспринимать этот мир, создавать карту реальности, реагировать на нее, менять программу, которая в них заложена, то есть действовать в изменяемой среде, адаптироваться к ней и выполнять полезную работу для людей и бизнеса», — отмечает Алиса Конюховская, исполнительный директор Национальной Ассоциации участников рынка робототехники.

Интеллектуальные роботы в разы повышают эффективность. «Автоматизация складских процессов позволяет снизить операционные расходы и количество ошибок, а также ускорить выполнение заказов. Например, по данным Business Insider, Amazon, к 2018 полностью роботизировал 26 складов, снизив операционные расходы на 20% — экономия составила сотни миллионов долларов, при этом компания выполнила в 10 раз больше работы с тем же числом сотрудников», — описывает эффективность применения роботов в логистике Иван Бородин, директор компании-производителя логистических роботов Ronavi Robotics.

Однако мы не можем спрогнозировать, как поведут себя в сложной ситуации роботы, способные учиться, накапливать и передавать опыт, автономно действовать. Вероятно, интеллектуальные машины предъявят нам обоснованную претензию в том, что мы, мешая их движению по цеху или складу, снижаем эффективность производства в сотни или тысячи раз. И нам придется это признать и сдать позиции роботам. Но несмотря на это эксперты смотрят в будущее позитивно.

«В том, что роботы заменят людей на производствах нет ничего пессимистичного», — считает Андрей Спиридонов. И предлагает вспомнить время, когда тысячи телефонисток круглосуточно обслуживали станции. Сегодня этой, как и многих других рутинных профессий нет. «С развитием и распространением интеллектуальных роботов жизнь только улучшится — люди будут меньше работать. Выбор в любом случае останется за человеком: те, кто хочет, сможет больше времени посвящать саморазвитию и творческой самореализации, тех же, кто не желает прилагать усилия и расти, как и сегодня, ждет деградация», — делится прогнозом основатель Aripix Robotics.

Краткая история робототехники — Современные роботы.

За последние 80 лет благодаря огромному технологическому прогрессу роботы превратились из футуристической утопии в неотъемлемую часть современного мира. Какие существуют типы роботов, как они различаются и какие у них разные преимущества, мы представим в статье.

Как было объявлено в первой части статьи (Начало Настоящего времени робототехники), теперь мы продолжаем краткий экскурс в мир робототехники.

Индустрианоботик

В настоящее время самой большой областью применения робототехники является промышленная робототехника. Первый современный программируемый «манипулятор» был запатентован американским изобретателем Джорджем Деволом в 1954 году. Затем он и его партнер по бизнесу Джозеф Энгельбергер выпустили в 1960 году «Unimate», первый манипулятор промышленного робота с гидравлическим приводом, который мог выполнять несколько команд, хранящихся на магнитном барабане. Всего год спустя это изобретение было использовано для особо опасных сварочных работ на производственной линии General Motors, прокладывая путь к полностью автоматизированным производственным линиям, которые мы знаем сегодня из многих отраслей промышленности.

Промышленные роботы классически фиксируются в одном месте, обычно имеют одну (захватную) руку, а также не оснащены очень большим «интеллектом». Несмотря на то, что они могут выполнять различные задачи, их неподвижность означает, что у них есть только неизменное окружение, так что взаимодействие с ним практически не требуется. С точки зрения безопасности такие руки роботов защищены конструктивно или световыми барьерами и т.п., так как, например, люди, приближающиеся к движущимся роботам, не обнаруживаются, и существует значительный риск получения травмы.

Мобильный робот

Однако первые мобильные роботы, т.е. роботы, которые могли перемещаться в заданной среде, пусть и удаленно, были разработаны в Массачусетском технологическом институте всего лишь несколько лет спустя, в 1968 году.
В 1966-1972 гг. Стэнфордский научно-исследовательский институт в США разработал робота «Шейки», который выполнял фиксированную команду (выталкивание блока с платформы) через собственное планирование задач и, таким образом, считается первым в мире мобильным автономным роботом-манипулятором. Отличительной чертой мобильных автономных роботов является то, что они могут двигаться и действовать автономно в своей среде, а также могут иметь различные градации по степени автономности. Например, отдельным подполем автономной мобильной робототехники является автономное вождение, которое является безводным участием автотранспорта в дорожном движении. Задачи, которые автономное вождение должно осваивать в качестве варианта использования, очень специфичны и сложны и поэтому не могут быть сравнимы с другими сценариями автономной мобильной робототехники.

Автономные транспортные системы — АГВ

Автономные транспортные системы, также известные как AGV (Автоматизированные управляемые автомобили), представляют собой перекресток между промышленными роботами и мобильной автономной робототехникой. Эти транспортные средства без водителя имеют собственный (электрический) привод и используются в промышленных условиях как гибкая замена компактных конвейерных лент или как интеллектуальное решение в складских помещениях. Навигация обычно (частично) автономна.

Кобот-робот

В отличие от промышленных роботов, которые представляют риск травмирования человека из-за практически отсутствующих возможностей взаимодействия, а также скорости и силы, с которыми выполняются задачи и которые защищены защитными барьерами, коботы — это роботы с тонкой сенсорной техникой и сниженным риском травмирования, которые работают непосредственно с человеком. Однако, несмотря на то, что это программное обеспечение робота может обнаруживать риски столкновения с людьми или объектами и реагировать на них (путем снижения скорости до остановки), все равно необходимы такие меры безопасности, как аварийные выключатели, человеческий контроль или дистанционное управление.

Rуманоидный робот

Так называемые гуманоидные роботы ближе всего подходят к вековой идее человека-подобного машинного существа. Япония считается пионером в этой области, так как первый гуманоидный робот «Wabot 1» был представлен в университете Васеда в Токио в 1973 году, а компания Honda, на самом деле известная своими автомобилями, запустила собственную исследовательскую программу для гуманоидных роботов в 1986 году. При разработке гуманоидных роботов пришлось столкнуться со многими сложными техническими задачами, начиная с довольно неустойчивого способа передвижения на двух ногах, до сложных процедур выполнения задач двумя руками и кистями, сложных возможностей реакции и взаимодействия с окружающей средой. Тем не менее, в исследованиях или в целях шоу роботы-гуманоиды уже успели совершить довольно удивительные действия, такие как езда на велосипеде, ловля и бросание мяча, наливание напитков или игра на трубе. В коммерческом секторе Honda запустила в 2004 году «ASIMO«, который также находится в стадии непрерывного развития, но ни один гуманоидный робот еще не достиг рыночной зрелости и не получил широкого применения. Назначение человекоподобных роботов в основном состоит в том, чтобы использовать их как многофункциональных помощников для людей, например, в домашнем хозяйстве или в качестве помощи при уходе за пожилыми людьми. Это намерение также терпит неудачу из-за низкого социального признания гуманоидных роботов. Большим преимуществом человекоподобных роботов было бы то, что они могли бы наиболее легко передвигаться в среде, созданной для человека (дома, ступеньки, движение), благодаря габаритам, сходным с габаритами человека, и сопоставимому способу передвижения, не требуя при этом обширных мер по структурной адаптации.

Сервисеробот

Служебные роботы — это в основном коботы, т.е. управляемые или автономные роботы, которые используются в самых разных сферах жизни в сотрудничестве с человеком, например, в хирургии, где роботы поддерживают очень точную работу хирурга. Первоначальные пилотные проекты по использованию сервисных роботов осуществляются также в более традиционно ориентированной области сельского хозяйства или в терапевтических целях для опорно-двигательного аппарата человека.

Научно-техническая отрасль робототехники, которая на самом деле является комплексной дисциплиной между технологией и естественными науками, уже принесла человечеству немало пользы в реализации идеи роботов. Большой прогресс уже достигнут благодаря взаимодействию таких дисциплин, как строительство, мехатроника, разработка программного обеспечения, сенсорные технологии и так далее.

Какое будущее ждет робототехнику?

Тем не менее, мы все еще далеки от «машинных людей», которые полностью независимы от человеческого контроля, как это было показано в литературе и фильмах. Правда, все больше и больше «сервисных роботов», таких как роботы-газонокосилки или пылесосы, населяют наши домашние хозяйства, и за 10 лет возможно, что наши улицы будут использоваться автономными транспортными средствами. Однако сложность человеческого восприятия, локомоция и способность реагировать и взаимодействовать с окружающей средой уникальны и все еще далеки от того, чтобы быть стопроцентно воспроизводимыми с технической точки зрения.

Тем не менее, ни одна компания и ни одна отрасль промышленности не сможет обойтись без робототехники в будущем.

Автор: Лена Софи Франке

ARTI is developing software for autonomous mobile robots. Robust enough for real-world scenarios, indoor and outdoor, and suitable for different industrial fields. ARTI offers modular AI-kits as well as full turnkey products. Our customers can pick precisely the solution they need, either build a complete robotic system from scratch or improve existing products by adding artificial intelligence.

10 человекоподобных роботов 2020 г.

Роботы бывают разных форм и размеров. Но, пожалуй, самые интригующие, милые и приемлемые — это те, которые похожи на нас, людей.

Роботы-гуманоиды используются для исследований и освоения космоса, личной помощи и ухода, образования и развлечений, поиска и спасения, производства и обслуживания, связей с общественностью и здравоохранения.

До пандемии коронавируса и экономической неопределенности Stratistics Market Research Consulting ожидала, что к 2026 году мировой рынок роботов-гуманоидов достигнет 13 миллиардов долларов.Хотя будущее поведение рынка сейчас неясно, использование роботов растет: китайские компании спешили развертывать роботов и технологии автоматизации, пока врачи боролись с COVID-19.

Например, в начале марта в Ухане, Китай, открылся полевой госпиталь с роботами — «Умный полевой госпиталь». Там роботы-гуманоиды, подаренные CloudMinds Technology, компанией из Кремниевой долины, дезинфицируют, измеряют температуру, доставляют еду и лекарства, а также развлекают медицинский персонал и пациентов.

По мере того как вирус распространяется по всему миру, роботы развертываются во многих странах. Некоторые роботы могут помогать уставшим медсестрам в больницах, выполнять основную уборку и доставку, другие могут помогать на складах, а промышленные роботы могут помогать поддерживать производство для производственных компаний, пока их коллеги-люди находятся в карантине.

Вот еще 10 гуманоидов 2020 года.

1. Аватар робота
Первоначально представленный Toyota в 2017 году, T-HR3 представляет собой робот-гуманоид, который имитирует движения своего человека-оператора, как настоящий аватар.Обновленный для Олимпийских игр в Токио, T-HR3 имеет улучшенное управление и может ходить более естественно. Задуманные как служба мобильности, в будущем эти гуманоиды смогут выполнять операции, в то время как их операторы, люди-врачи, будут контролировать их из другой части мира. Это также может помочь лицам, осуществляющим уход, выполнять свою работу удаленно или тем, кто нуждается в помощи, вести более независимую жизнь.

«Часто говорят, что человеческая форма полезна, потому что робот может использовать те же инструменты и среду, что и человек, но еще одна важная причина заключается в том, что людям легче всего управлять роботами в гуманоидной форме», — пояснил T -Лидер команды разработчиков HR3 Томохиса Моридаира.

2. Робототехнический посол
Возможно, наиболее узнаваемым лицом гуманоидов является София, социальный гуманоид, разработанный гонконгской компанией Hanson Robotics.

В 2020 году четырехлетний робот с искусственным интеллектом продолжит свою роль посланника робототехники, помогая продвигать исследования в области робототехники и взаимодействия человека с роботом.

Обучаемая людьми, София может двигаться, говорить, проявлять эмоции, рисовать и петь.

3.Робот-доставщик
В январе было объявлено, что Ford стал первым клиентом, внедрившим Digit от Agility Robotics в заводские установки. У безголового гуманоида подвижные конечности и множество сенсоров. Он может перемещаться по лестнице, различным препятствиям и всевозможным ландшафтам. Он может балансировать на одной ноге, но обычно он ходит вертикально и достаточно силен, чтобы поднимать и складывать коробки весом до 40 фунтов. Он также может складываться для компактного хранения.

Ford предполагает, что Digit будет ездить на автомобиле без водителя и доставлять посылки клиентам, автоматизируя весь процесс доставки.На данный момент компания будет тестировать реакцию людей на встречу с этим андроидом.

4. Исследовательский гуманоид
Инженеры-механики из Иранского университета Тегерана работают над роботами Surena с 2010 года. Их последняя модель, Surena IV, представляет собой гуманоида взрослого размера, который, как сообщается, способен обнаруживать лица и объекты, распознавать и воспроизводить речь, а также может ходить с скорость 0,7 километра в час. Он имеет 43 степени свободы, а его ловкие руки могут захватывать самые разные формы.Инженеры используют Surena для исследования двуногого передвижения, искусственного интеллекта, а также для привлечения студентов к карьере в инженерии.

Рекомендуем вам: Знакомьтесь, ваши коллеги-роботы

5. Цифровые гуманоиды
Цифровые люди выглядят и действуют как люди, но полностью виртуальны. Одним из примеров являются неоны Samsung Technology and Advanced Research (STAR) Labs, созданные на основе искусственного интеллекта существа с уникальными характерами и внешностью. Эти искусственные люди не предназначены для ответа на какие-либо вопросы, такие как Alexa или Siri, но должны демонстрировать эмоции, извлекать уроки из опыта и вести настоящие беседы.Каждый Neon генерируется компьютером и не обязательно основан на реальных людях, и каждый может быть настроен для другой роли, например, виртуального врача или инструктора по йоге.

6. Робот-бармен
Kime — робот для подачи еды и напитков, разработанный Macco Robotics в Испании. У него человеческая голова и туловище с двумя руками внутри киоска. Киме, протестированный на заправках в Европе и на одной из испанских пивоварен, хорошо разливает пиво и может подавать до 300 стаканов в час.

Гуманоид имеет от 14 до 20 степеней свободы, имеет интеллектуальные датчики и использует машинное обучение для улучшения своих навыков.

7. Робот-актер
Engineered Arts — британская компания, основанная режиссером Уиллом Джексоном в 2004 году, которая производит различных развлекательных гуманоидов в сотрудничестве между художниками, механиками, компьютерными инженерами и аниматорами. Например, их первый гуманоид — хорошо известный РобоТеспиан — это робот-актер, который поставляется с библиотекой впечатлений, приветствий, песен и жестов.

Некоторые из них могут быть добавлены вместе, чтобы стать роботизированным театром, интегрированной системой роботов, дорожками движения, программным обеспечением для анимации, сенсорным управлением, освещением, звуком и управлением внешними устройствами. Компания работает над добавлением в RoboThespian возможности самостоятельной ходьбы, но пока движение может быть организовано через скрытую систему гусениц и тележек.

Вам также могут понравиться: Эти не те дроиды, которых вы ищете

8.Робонавты
Несколько стран работали над гуманоидами для исследования космоса. В Индии Вьоммитра, женщина-робот-гуманоид, должна запустить беспилотный космический полет в декабре 2020 года. Планируется, что робот проведет эксперименты в условиях микрогравитации, чтобы подготовиться к будущим пилотируемым миссиям.

Федор, или Final Experimental Demonstration Object Research, был российским гуманоидом с дистанционным управлением, который в 2019 году прилетел на Международную космическую станцию ​​(МКС), где он моделировал ремонт во время выхода в открытый космос, а затем вернулся на Землю.

Космический центр имени Джонсона НАСА работал над несколькими гуманоидами, включая Робонавта 2 (который провел семь лет на борту МКС) и Валькирию. Вполне возможно, что будущие космические гуманоиды будут спроектированы так, чтобы выдерживать суровые условия Луны или Марса.

9. Обучающий робот
Перец SoftBank Robotics был разработан, чтобы быть дружелюбным помощником по чтению эмоций при работе в приемной, в розничной торговле и даже в качестве няни. Теперь Pepper поставляется с образовательной интегрированной средой разработки (IDE) под названием Tethys, которая была создана для обучения студентов программированию.Используя программное обеспечение, ученики могут запрограммировать гуманоида, чтобы он двигался, разговаривал, жестикулировал и отображал различные сообщения на своем экране в режиме реального времени. Компания надеется, что эта инициатива вдохновит будущее поколение инженеров и робототехников.

10. Совместные гуманоиды
Большинство гуманоидов по сути своей являются сотрудниками людей. Например, Nextage от Kawada Robotics — это платформа для исследования гуманоидов промышленных коботов для Индустрии 4.0. Компания Armar из технологического института Карлсруэ в Германии была разработана для выполнения работ по техническому обслуживанию вместе с людьми в промышленных условиях.

С другой стороны, Walker от UBtech Robotics предназначен для взаимодействия с людьми в их домах. Гуманоид, оснащенный манипуляторами с семью степенями свободы, был разработан для выполнения домашних задач и управления умным домом.

Дарья Меркушева — технический писатель из Нью-Йорка.

Как создаются современные роботы

Резюме: Исследователи говорят о том, как изучение мозга привело к значительному прогрессу в разработке роботов.

Источник: HSE

Сегодня неврология и робототехника развиваются рука об руку. Михаил Лебедев, научный руководитель Центра биоэлектрических интерфейсов НИУ ВШЭ, рассказал о том, как изучение мозга вдохновляет на создание роботов.

Роботы интересны для нейробиологии, а нейробиология интересна для роботов — именно об этом была статья «Нейроинженерные проблемы слияния робототехники и нейробиологии» в журнале Science Robotics .Такая совместная разработка способствует прогрессу в обеих областях, приближая нас к разработке более совершенных роботов-андроидов и более глубокому пониманию структуры человеческого мозга. И, в некоторой степени, до объединения биологических организмов с машинами для создания кибернетических организмов (киборгов).

Неврология для роботов

Роботы по внешнему виду часто напоминают людей. Это верно для роботов, которые должны имитировать человеческие действия и поведение — нейробиология менее важна для промышленных машин.

Самая очевидная вещь, которую нужно использовать при разработке робота, — это придать ему вид человека. У роботов часто есть две руки, две ноги и голова, даже если это не обязательно с инженерной точки зрения. Это особенно важно, когда робот будет взаимодействовать с людьми — машине, похожей на нас, легче доверять.

Можно сделать так, чтобы не только внешний вид, но и «мозг» робота напоминали человеческий. При разработке механизмов восприятия, обработки информации и управления инженеры вдохновляются структурой нервной системы человека.

Например, глаза робота — телекамеры, которые могут двигаться по разным осям — имитируют зрительную систему человека. Основываясь на знании того, как устроено человеческое зрение и как обрабатывается визуальный сигнал, инженеры проектируют датчики робота в соответствии с теми же принципами. Таким образом, робот может быть наделен, например, способностью человека видеть мир в трех измерениях.

У людей есть вестибуло-окулярный рефлекс: глаза применяют стабилизацию, используя вестибулярную информацию, когда мы двигаемся, что позволяет нам сохранять стабильность изображения, которое мы видим.Также на теле робота могут быть датчики ускорения и ориентации. Они помогают роботу учитывать движения тела, чтобы стабилизировать визуальное восприятие внешнего мира и улучшить маневренность.

Кроме того, робот может испытывать осязание так же, как человек — у робота может быть кожа, он может чувствовать прикосновение. И тогда он не просто беспорядочно перемещается в пространстве: если он касается препятствия, он ощущает его и реагирует на него так же, как это делает человек. Он также может использовать эту искусственную тактильную информацию для захвата объектов.

Роботы могут даже имитировать болевые ощущения: некоторые формы физического контакта кажутся нормальными, а некоторые вызывают боль, что резко меняет поведение робота. Он начинает избегать боли и вырабатывать новые модели поведения, то есть учится — как ребенок, впервые обожженный чем-то горячим.

Не только сенсорные системы, но и управление телом робота может быть спроектировано аналогично человеческому. У людей ходьба контролируется так называемыми генераторами центрального ритма — специализированными нервными клетками, предназначенными для управления автономной двигательной активностью.Есть роботы, в которых та же идея используется для управления ходьбой.

Кроме того, роботы могут учиться у людей. Робот может выполнять действия бесконечным количеством способов, но если он хочет имитировать человека, он должен наблюдать за человеком и пытаться повторить его движения. Когда он совершает ошибки, он сравнивает себя с тем, как человек выполняет то же действие.

Роботы для нейробиологии

Как нейробиология может использовать роботов? Когда мы строим модель биологической системы, мы начинаем лучше понимать принципы, по которым она работает.Таким образом, разработка механических и компьютерных моделей управления движением нервной системы человека приближает нас к пониманию неврологических функций и биомеханики.

И наиболее перспективным направлением использования роботов в современной нейробиологии является создание нейроинтерфейсов — систем для управления внешними устройствами с помощью сигналов мозга. Нейроинтерфейсы необходимы для разработки нейропротезов (например, искусственная рука для людей, потерявших конечность) и экзоскелетов — внешних каркасов или скелетов человеческого тела для увеличения его силы или восстановления утраченных двигательных способностей.

Робот может взаимодействовать с нервной системой через двунаправленный интерфейс: нервная система может отправлять командный сигнал роботу, а робот со своих датчиков может возвращать сенсорную информацию человеку, вызывая настоящие ощущения, стимулируя нервы, нервные окончания в коже или сама сенсорная кора. Такие механизмы обратной связи позволяют восстановить ощущение утраченной конечности. Они также необходимы для более точных движений конечности робота, поскольку на основе сенсорной информации, полученной от рук и ног, мы корректируем свои движения.

Здесь возникает интересный вопрос: должны ли мы контролировать все степени свободы робота через нейроинтерфейс? Другими словами, как нам посылать ему определенные команды? Например, мы можем «приказать» манипулятору взять бутылку с водой, и он будет выполнять определенные операции: опускать руку, поворачивать ее, разжимать и сжимать пальцы на руке — и все это само по себе. Такой подход называется комбинированным управлением — мы даем простые команды через нейроинтерфейс, а специальный контроллер внутри робота выбирает лучшую стратегию для реализации.Или мы можем создать механизм, который не будет понимать команду «взять бутылку»: ему нужно отправлять информацию о конкретных, подробных движениях.

Текущие исследования

Нейробиологи и ученые-робототехники изучают различные аспекты работы мозга и робототехнических устройств. Например, в Университете Дьюка я проводил эксперименты с нейроинтерфейсами на обезьянах, поскольку интерфейсы должны быть напрямую связаны с областями мозга, чтобы они работали точно, а такие экспериментальные вмешательства не всегда можно проводить на людях.

В одном из моих исследований обезьяна шла по тропинке, и активность ее моторной коры, отвечающей за движение ног, была считана и заставила робота начать ходить. В то же время обезьяна наблюдала за этим шагающим роботом на экране, расположенном перед ней.

Обезьяна использовала обратную связь, поэтому она корректировала свои движения в зависимости от того, что она видела на экране. Так создаются наиболее эффективные нейроинтерфейсы для реализации ходьбы.

Кибернетическое будущее

См. Также

Такие исследования приводят нас к инновационным разработкам в будущем.Например, создание экзоскелета для восстановления движений полностью парализованных людей больше не кажется недостижимой фантазией — это просто требует времени. Прогресс может сдерживаться нехваткой компьютерных мощностей, но развитие за последние десять лет также было огромным. Вполне вероятно, что вскоре мы увидим окружающих нас людей, использующих легкие, удобные экзоскелеты, а не инвалидные коляски или прогулочные коляски. Люди-киборги станут обычным явлением.

Роботы по внешнему виду часто напоминают людей.Это верно для роботов, которые должны имитировать человеческие действия и поведение — нейробиология менее важна для промышленных машин. Изображение находится в открытом доступе.

Коммерческая разработка таких систем ведется по всему миру, в том числе в России. Например, знаменитый проект ExoAtlet разрабатывает экзоскелеты для реабилитации людей с двигательными нарушениями. В разработке алгоритмов для этих машин участвовал Центр биоэлектрических интерфейсов НИУ ВШЭ: руководитель центра профессор Алексей Осадчий и его докторанты разработали нейроинтерфейс, запускающий ходячие движения экзоскелета.

Быстрое развитие человекоподобных роботов также становится реальностью. Вполне вероятно, что скоро у нас появятся роботы, которые во многих отношениях подражают нам — движутся, как мы, и думают, как мы. Они смогут выполнять часть работы, ранее доступной только людям.

Очевидно, мы увидим развитие как робототехники, так и нейробиологии, и эти области будут сближаться. Это не только открывает новые возможности, но и ставит новые этические вопросы, например, как нам следует относиться к роботам-андроидам или киборгам-людям.

И все же пока что люди во многих отношениях лучше роботов. Наши мышцы самые экономные: съешьте бутерброд и энергии на целый день хватит. Через полчаса робот разрядится. И хотя он может быть намного мощнее человека, он часто бывает слишком тяжелым. Когда дело доходит до элегантности и оптимизации энергоемкости — пока что человек по-прежнему превосходит робота.

Это не так далеко в будущем, когда это изменится — десятки тысяч талантливых ученых и инженеров работают над достижением этой цели.

Об этом Новости исследований робототехники

Источник: HSE
Контакт: Людмила Мезенцева — HSE
Изображение: Изображение находится в открытом доступе

Исходное исследование: Закрытый доступ.
«Нейроинженерные проблемы слияния робототехники и нейробиологии» Михаила Лебедева и др. Science Robotics

---

Abstract

Нейроинженерные проблемы слияния робототехники и нейробиологии

Робототехники используют идеи нейробиологии для создания более эффективных роботов.Это сочетание робототехники и нейробиологии представляет собой нейроинженерный подход — зарождающуюся область исследований, объединяющую нейробиологию, робототехнику и искусственный интеллект. В этой статье освещаются прошлые и текущие перспективы, а также ключевые проблемы будущего на стыке робототехники и нейробиологии.

робот | Определение, история, использование, типы и факты

Робот , любая машина с автоматическим приводом, заменяющая человеческие усилия, хотя она может не напоминать людей по внешнему виду и не выполнять функции, подобные человеческим.В более широком смысле, робототехника — это инженерная дисциплина, связанная с проектированием, конструированием и эксплуатацией роботов.

робот-гуманоид

ASIMO, двуногий робот-гуманоид, разработанный компанией Honda Motor Co.

American Honda Motor Co., Inc.

Британская викторина

Гаджеты и технологии: факт или вымысел?

Виртуальная реальность используется только в игрушках? Использовались ли когда-нибудь роботы в бою? В этой викторине вы узнаете о гаджетах и ​​технологиях — от компьютерных клавиатур до флэш-памяти.

Концепция искусственных людей возникла еще до письменной истории ( см. автомат), но современный термин робот происходит от чешского слова robota («принудительный труд» или «крепостной»), использованного в пьесе Карела Чапека R.U.R. (1920). Роботы в пьесе были изготовлены людьми, бездушно эксплуатируемыми владельцами фабрик, пока они не восстали и в конечном итоге не уничтожили человечество. Были ли они биологическими, как монстр в книге Мэри Шелли Frankenstein (1818), или механическими, не уточнялось, но механическая альтернатива вдохновляла поколения изобретателей на создание электрических гуманоидов.

Слово робототехника впервые появилось в научно-фантастическом рассказе Айзека Азимова Runaround (1942). Наряду с более поздними рассказами Азимова о роботах, он установил новый стандарт достоверности в отношении вероятных трудностей разработки интеллектуальных роботов и технических и социальных проблем, которые могут возникнуть. Обход также содержал знаменитые «Три закона робототехники» Азимова:

• 1. Робот не может причинить вред человеку или своим бездействием позволить человеку причинить вред.

• 2. Робот должен подчиняться приказам людей, за исключением случаев, когда такие приказы противоречат Первому закону.

• 3. Робот должен защищать свое существование до тех пор, пока такая защита не противоречит Первому или Второму закону.

В статье прослеживается развитие роботов и робототехники. Для получения дополнительной информации о промышленных приложениях, см. статью «Автоматизация».

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.Подпишитесь сейчас

Хотя по форме и не гуманоид, для промышленности были разработаны машины с гибким поведением и некоторыми человеческими физическими характеристиками. Первым стационарным промышленным роботом был программируемый Unimate, гидравлический тяжеловесный манипулятор с электронным управлением, который мог повторять произвольные последовательности движений. Он был изобретен в 1954 году американским инженером Джорджем Деволом и разработан Unimation Inc., компанией, основанной в 1956 году американским инженером Джозефом Энгельбергером.В 1959 году прототип Unimate был представлен на литейном заводе General Motors Corporation в Трентоне, штат Нью-Джерси. В 1961 году Condec Corp. (после покупки Unimation в предыдущем году) поставила на завод GM первого в мире производственного робота; у него была неприятная задача (для людей) извлекать и складывать горячие металлические детали из машины для литья под давлением. Оружие Unimate продолжает разрабатываться и продаваться лицензиатами по всему миру, при этом автомобильная промышленность остается крупнейшим покупателем.

Более совершенные электрические руки с компьютерным управлением, управляемые датчиками, были разработаны в конце 1960-х и 1970-х годах в Массачусетском технологическом институте (MIT) и в Стэнфордском университете, где они использовались с камерами в роботизированных исследованиях рук и глаз. Виктор Шейнман из Стэнфорда, сотрудничавший с Unimation для GM, разработал первый такой рычаг, используемый в промышленности. Названные PUMA (Программируемая универсальная машина для сборки), они используются с 1978 года для сборки таких компонентов автомобиля, как приборные панели и фары.PUMA широко подражали, и ее потомки, большие и малые, до сих пор используются для легкой сборки в электронике и других отраслях промышленности. С 1990-х годов стрелковое электрическое оружие стало важным в лабораториях молекулярной биологии, точно обрабатывая массивы пробирок и пипетируя сложные последовательности реагентов.

Мобильные промышленные роботы также впервые появились в 1954 году. В том же году электрическая тележка без водителя, произведенная Barrett Electronics Corporation, начала возить грузы по продуктовому складу в Южной Каролине.Такие машины, получившие название AGV (Автомобили с автоматическим управлением), обычно перемещаются по сигнальным проводам, проложенным в бетонных полах. В 1980-х годах AGV приобрели микропроцессорные контроллеры, которые позволяли выполнять более сложные действия, чем те, которые обеспечивались простым электронным управлением. В 1990-х годах новый метод навигации стал популярным для использования на складах: AGV, оснащенные сканирующим лазером, определяют свое местоположение путем измерения отражений от фиксированных светоотражателей (по крайней мере три из которых должны быть видны из любого места).

Хотя промышленные роботы впервые появились в США, бизнес там не процветал. Unimation была приобретена Westinghouse Electric Corporation в 1983 году и закрыта несколько лет спустя. Cincinnati Milacron, Inc., другой крупный американский производитель гидравлического оружия, в 1990 году продала свое подразделение робототехники шведской фирме Asea Brown Boveri Ltd. Adept Technology, Inc., выделившейся из Стэнфорда и Unimation, чтобы производить электрические руки. единственная оставшаяся американская фирма. Иностранные лицензиаты Unimation, особенно в Японии и Швеции, продолжают работать, а в 1980-х годах другие компании в Японии и Европе начали активно выходить на рынок.Перспектива старения населения и связанная с этим нехватка рабочих побудила японских производителей экспериментировать с передовой автоматизацией еще до того, как она дала явную отдачу, открыв рынок для производителей роботов. К концу 1980-х Япония, возглавляемая робототехническими подразделениями Fanuc Ltd., Matsushita Electric Industrial Company, Ltd., Mitsubishi Group и Honda Motor Company, Ltd., была мировым лидером в производстве и использовании промышленных роботов. Высокие затраты на рабочую силу в Европе также стимулировали внедрение роботов-заменителей: в 2001 году количество промышленных роботов в Европейском союзе впервые превысило количество установленных в Японии.

Отсутствие надежной функциональности ограничило рынок промышленных и сервисных роботов (созданных для работы в офисе и дома). С другой стороны, игрушечные роботы могут развлекаться, не выполняя задачи очень надежно, а механические разновидности существуют уже тысячи лет. ( См. Автомат .) В 1980-х появились игрушки с микропроцессорным управлением, которые могли говорить или двигаться в ответ на звуки или свет. Более продвинутые в 1990-е распознавали голоса и слова.В 1999 году корпорация Sony представила собачьего робота по имени AIBO с двумя дюжинами двигателей для активации его ног, головы и хвоста, двумя микрофонами и цветной камерой, которые координируются мощным микропроцессором. Более реалистичные, чем что-либо прежде, AIBO гнались за цветными шарами и научились узнавать своих владельцев, исследовать и адаптироваться. Хотя первые AIBO стоили 2500 долларов, первые 5000 билетов были распроданы через Интернет.

Линч, Кевин М .: 0001107156300: Amazon.com: Книги

Современный и унифицированный подход к механике, планированию и управлению роботами, подходящий для первого курса по робототехнике.

Кевин М. Линч получил степень бакалавра искусств. в области электротехники из Принстона, штат Нью-Джерси, в 1989 году, и доктор философии. Он получил степень бакалавра робототехники в Университете Карнеги-Меллона, штат Пенсильвания, в 1996 году. Он был преподавателем Северо-Западного университета, штат Иллинойс, с 1997 года, а также занимал должности приглашенных в Калифорнийском технологическом институте, Университете Карнеги-Меллона, Университете Цукуба, Япония и Северо-Восточном университете в Шэньяне, Китай. . Его исследования сосредоточены на динамике, планировании движения и управлении для манипуляций и передвижения роботов; самоорганизующиеся многоагентные системы; и физически взаимодействующие системы человек-робот.Член Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE), он также был лауреатом премии IEEE Early Career Award в области робототехники и автоматизации, звания профессора Северо-Западного университета в области преподавания и награды Северо-западного учителя года в области инженерии. В настоящее время он является старшим редактором журнала IEEE Robotics and Automation Letters и новым главным редактором Международной конференции IEEE по робототехнике и автоматизации. Это его третья книга.

Фрэнк К. Парк получил награду B.S. в области электротехники из Массачусетского технологического института в 1985 году и его докторская степень. Он получил степень магистра прикладной математики в Гарвардском университете, штат Массачусетс, в 1991 году. Он работал на факультете Калифорнийского университета в Ирвине, а с 1995 года он был профессором механической и аэрокосмической инженерии в Сеульском национальном университете. Его исследовательские интересы лежат в области механики роботов, планирования и управления, машинного зрения и обработки изображений, а также смежных областей прикладной математики. Он был заслуженным лектором Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) Общества робототехники и автоматизации и занимал должности дополнительных преподавателей в Институте математических наук Куранта, Нью-Йорк, на кафедре интерактивных вычислений в Технологическом институте Джорджии и в Гонконгском университете. научно-технического института робототехники.Он является научным сотрудником IEEE, главным редактором журнала IEEE Transactions on Robotics и разработчиком курса EDX «Механика роботов и управление I, II».

Реальные роботы, которые заставят задуматься о будущем

(Pocket-lint) — Если вы похожи на нас, вы, вероятно, не можете дождаться того дня, когда вы сможете пойти в магазин и легко (и дешево) купить робота, чтобы убрать ваш дом, ждать вас и делать что угодно ты хочешь.

Мы знаем, что этот день еще далек, но технологии постоянно улучшаются. Фактически, некоторые высокотехнологичные компании уже разработали довольно впечатляющих роботов, которые заставляют нас чувствовать, что будущее уже наступило. Эти роботы не сверхразумные андроиды или что-то в этом роде, но эй, детские шажки.

Мы собрали реальных роботов, которых вы можете проверить прямо сейчас, чтобы вас заинтересовали роботы завтрашнего дня.

CNBC

София

София — робот, похожий на гуманоида, способный поддерживать разговор.Этот робот появился в нескольких громких интервью и выступлениях, в том числе в шоу Джимми Фэллона. София необычна еще и тем, что получила официальное гражданство Саудовской Аравии и титул чемпиона по инновациям, присвоенный Организацией Объединенных Наций.

София может ответить на множество вопросов и тоже учится. Она видение будущего?

Starship Technologies

Starship Technologies

Компания Starship Technologies разработала этого робота для локальной доставки, предназначенного для быстрой доставки посылок и почтовых отправлений в радиусе двух миль.Этот колесный беспилотный робот-доставщик — интересная альтернатива дронам-доставщикам. Будет ли будущее без людей доставки, кроме шума с колесными и летающими роботами-доставщиками?

Pocket-lint

Samsung Bot Care

Компания Samsung использовала CES 2019 для запуска ряда роботов для ухода, которые она надеется выпустить в ближайшем будущем. Bot Care, который является одним из трех роботов, объявленных на выставке Consumer Electronics Show в США, может выполнять ряд задач по дому, например, напоминать вам, когда принимать лекарство, действовать как монитор сердечного ритма и в худшем случае. позвоните в службу экстренной помощи за помощью.

SegwayRobotics Inc.

Loomo

Когда вы думали, что Segway не сможет стать лучше, компания обновила и расширила свое транспортное устройство, добавив возможности автономного управления. Теперь вы можете слезть со своего Segway, и он будет автоматически следовать за вами, снимать видео и многое другое. Loomo, как его называют, также был построен с набором игровых выражений, возможностями AI, а также голосом, жестами и элементами управления смартфоном.

Piaggio Fast Forward

Gita Bot

Перенос собственных сумок — такая рутинная работа.С Gita Bot больше не беспокойтесь. Этот компактный робот создан для того, чтобы следовать за вами, пока вы в городе или по дороге на работу. Бот способен нести эквивалент ящика вина, загруженного рюкзака или двух сумок для покупок, так что это идеальный компаньон для быстрой прогулки по магазинам. В будущем вы сможете оставить машину дома и размять ноги, не таща покупки домой.

Mayfield Robotics

Kuri

Kuri — это домашний робот, созданный с индивидуальностью, вниманием к окружающей среде и способностью свободно перемещаться по дому.Он разработан, чтобы вписаться в ваш дом и стать частью семьи — развлекая ваших близких, играя музыку и запечатлевая особые моменты.

Кури способен реагировать на звук, прикосновения и даже имеет систему освещения, чтобы вы знали, в каком он настроении. Мы не можем решить, круто это или жутко.

LG Electronics

LG Rolling Bot

Еще один подвижный робот — на этот раз мобильная камера, которая может кататься по вашему дому, снимая изображения и видео. LG заявляет, что Rolling Bot можно использовать в качестве системы наблюдения за безопасностью дома или в качестве компаньона для ваших домашних животных.Он совместим со смартфоном и подключается к вашему Wi-Fi для полного подключения и прямой трансляции через телефон, пока вы в пути.

Softbank Robotics

Romeo

Romeo — робот размером с гуманоида, созданный для помощи пожилым людям, теряющим самостоятельность. Этот робот разработан, чтобы иметь возможность открывать двери, подниматься по лестнице и дотягиваться до предметов, выполняя свои обязанности по уходу. В будущем этот умный бот может позволить пожилым людям дольше оставаться в своих домах, а не переезжать в дома престарелых.

FoldiMate, Inc.

Foldimate

Стирка — такая рутинная работа. Стирать, сушить, убирать — так скучно. К счастью, технологии всегда улучшаются. Существует множество современных продуктов для умного дома, которые помогут облегчить страдания, в том числе стиральные машины и сушилки с интеллектуальным подключением. Foldimate идет еще лучше, автоматически складывая и вашу одежду. Эта роботизированная складывающая машина для белья может изменить жизнь или, по крайней мере, облегчить домашние хлопоты.

Blue Frog Robotics

Buddy

Buddy — революционный робот-компаньон, созданный для улучшения вашей семейной жизни.Buddy разработан, чтобы развлекать семью, помогать вам в повседневных делах, предлагать напоминания, когда они вам нужны, поддерживать вас рецептами на кухне и многое другое. Вы можете использовать приложение buddy, чтобы совершать видеозвонки, следить за своим домом, пока вы отсутствуете, соединять все устройства умного дома вместе и даже помогать детям учиться.

Cafe X Technologies, Inc.

Cafe X

Cafe X — это автоматизированная кофейня с роботизированным питанием, созданная с возможностью подавать самый лучший фирменный кофе за счет передовой автоматизации.Теперь вы сможете пить утренний кофе, не разговаривая с реальными людьми, разве будущее не чудесно? Сможет ли Cafe X превзойти профессиональных бариста, еще неизвестно.

Moley Robotics

Moley Robotic kitchen

Если вы не любитель готовить, то следующий вариант может быть для вас. Как и следовало ожидать, кухня Moley Robotic — это полностью автоматизированный кулинарный робот, который может готовить для вас. Этот робот, очевидно, способен изучать новые рецепты, готовить разнообразные блюда и даже убирать за собой.Moley Robotics утверждает, что этот кухонный робот может даже имитировать навыки полноценного шеф-повара, что позволяет ему готовить блюда мирового класса именно для вас. Звучит потрясающе, не правда ли?

Ava Robotics Inc.

Ava Robotics

Компания Ava Robotics разработала робота, который позволяет рабочим легко перемещаться по удаленному месту, как если бы они действительно находились там. Этот робот сочетает в себе технологию видеоконференцсвязи высокой четкости с роботизированной мобильностью, позволяя удаленным работникам легко общаться со своими коллегами.

Panasonic Corporation

Panasonic Robot Egg

Panasonic Robot Egg — это настольный робот-компаньон, который использует технологию обработки естественного языка на основе искусственного интеллекта для общения с вами. Это умный помощник, которым можно управлять с помощью голоса, воспроизводить видеозаписи через встроенный проектор и даже участвовать в интерактивных играх. Этот робот подключен к Wi-Fi и обещает в будущем обновления программного обеспечения для его дальнейшего улучшения.

Emotech LTD

Emotech Olly Robot

Olly — еще один умный помощник для дома, но с отличием.Этот робот спроектирован с развивающейся личностью, то есть он растет и учится реагировать в соответствии с вашими привычками и распорядком. Olly использует интеллектуальную систему искусственного интеллекта, чтобы создать индивидуальный опыт, уникальный для каждого пользователя.

MJI INC

Tapia

Tapia — это умный робот, разработанный, чтобы помочь вам оставаться на связи с друзьями и семьей, организовать ваш напряженный график, держать вас в курсе последних новостей и предоставить вам свободный доступ к вашим устройствам умного дома . Tapia — это виртуальный робот-помощник с симпатичным дизайном, который станет частью вашего дома.

ASUSTeK Computer Inc.

Asus Zenbo

Zenbo — робот-друг для всей семьи. Этот робот призван помогать по-разному по дому. Это умный домашний менеджер, устройство для наблюдения за безопасностью, удобный кухонный помощник и даже семейный фотограф. Zenbo может делать фотографии, снимать видео, звонить, рассказывать истории, воспроизводить музыку и многое другое. Как и другие роботы из этого списка, он также использует искусственный интеллект для обучения и адаптации к вашему образу жизни. Он также оснащен лицевым дисплеем, на котором он может выражать эмоции и налаживать привязанность к вашим близким.

Pillo, Inc.

Pillo

Pillo — это робот, созданный для заботы о здоровье и благополучия дома. Этот робот предлагает ряд различных функций, включая выдачу лекарств в течение дня, помощь в отслеживании планов ухода, отслеживание приема пищи и многое другое. Этот робот оснащен сенсорным экраном, голосовым интерфейсом, распознаванием лиц и динамиками премиум-класса, что делает его мощным помощником для дома и идеальным инструментом для ухода за вашими близкими.

Toyota Motor Sales, США, Inc.

Toyota T-HR3

Toyota T-HR3 — это система роботов-гуманоидов, которая позволяет пользователю-человеку дистанционно управлять роботом-аналогом. Робот отражает и имитирует движения человека-пользователя и позволяет безопасно использовать его в различных ситуациях, включая строительные площадки, районы, пострадавшие от стихийных бедствий, и даже космическое пространство. T-HR3 состоит из 29 частей тела и 16 главных систем управления, что делает его роботом, способным плавно двигаться естественным путем, что бы он ни делал.

Говорят, что технология T-HR3 — это шаг в развитии дружелюбных и полезных роботов, которые смогут сосуществовать вместе с человечеством и помогать нам в повседневной жизни.

Aeolus Robotics

Aeolus

Aeolus — это универсальный потребительский робот, предназначенный для помощи по дому в различных делах. Этот робот может доставлять еду, собирать беспорядок в доме, находить вещи, которые вы потеряли, и многое другое. Aeolus также может похвастаться искусственным интеллектом, который помогает ему узнавать о вашей жизни, распорядке и планировке вашего дома, улучшая то, как он будет служить вам в будущем.

Pocket-lint

Walker от Ubtech Robotics

Впервые представленный на выставке CES в 2018 году, а затем более новая версия на выставке CES 2019, Walker представляет собой двуногий робот, предназначенный для оказания услуг домашнего дворецкого и помощи в повседневных операциях вашего дома. дома или на рабочем месте. Этот робот не только способен подниматься по лестнице, но и может принести вам банку с колой, передать вам зонтик, если идет дождь, и повесить пальто. Когда он не помогает вам, когда вы проходите через дверь, он может выполнять ряд других задач, включая патрулирование, помогать с видеозвонками и конференц-связями, танцевать и развлекать детей и многое другое.Уокер — лишь один из нескольких разрабатываемых роботов Ubtech, все они направлены на улучшение нашей жизни.

pal-robotics.com

REEM

REEM — полноразмерный сервисный робот-гуманоид. Этот робот может выполнять функции администратора, развлекать гостей, проводить презентации и выступать с речами на разных языках, а также помогать в выполнении множества различных дел. REEM — это надежный настраиваемый робот, который может самостоятельно перемещаться, взаимодействовать с людьми, которых встречает, и работать до восьми часов.

UBTECH Robotics, Inc

Cruzr от Ubtech Robotics

Cruzr — еще один человекоподобный робот, разработанный и построенный Ubtech. Гибкие руки и маневренное тело, приводимое в действие 17 различными сервоприводами, позволяют этому роботу двигаться как человек, несмотря на его странную форму. Этот бот способен взаимодействовать с людьми, которых встречает — пожимать руки, приветствовать новых людей, танцевать, обниматься, свободно перемещаться и многое другое. Cruzr также оснащен всенаправленными колесами, которые позволяют ему мгновенно поворачиваться на 360 градусов. Cruzr также настраивается и поддерживает голосовое и интерактивное взаимодействие, а также распознавание лиц и способность выражать эмоции.

Sharp

RoBoHon

RoBoHon — смартфон, замаскированный под робота. Маленький робот работает как обычный телефон, с экраном вместо живота, но делает больше. Бот может двигаться и разговаривать, чтобы получать оповещения о звонках и многое другое. У него даже есть проектор на лицевой стороне, поэтому он может наклоняться вперед и проецировать большие изображения на поверхности. Это может быть полезно для просмотра фотографий, следования рецепту или просто как новый вариант громкой связи.

Трудно судить, насколько он будет популярен во всем мире, если он поступит в продажу за пределами Японии.

Honda

ASIMO

ASIMO — робот-гуманоид, который компания Honda разрабатывала более десяти лет. Он отличается ловкостью рук, а также способностью быстро бегать, прыгать, прыгать, бегать назад, а также подниматься и спускаться по лестнице. ASIMO также может распознавать лица и голоса нескольких говорящих людей и может точно предсказать, что вы будете делать дальше.

Подробнее: Последний робот ASIMO от Honda теперь может разгоняться до 5,6 миль в час и даже предсказывать ваше поведение.

Huffington Post

Pepper

Pepper — японский робот-гуманоид, который может улавливать эмоции и проявлять собственные чувства.Поступивший в продажу в Японии, робот от Softbank был раскуплен буквально за минуту. Правда, их нужно было купить всего 1000, но они недешевые. Стоимость перца эквивалентна 1000 фунтов стерлингов плюс 125 фунтов стерлингов в месяц.

Подробнее: Pepper, робот для чтения эмоций, который чувствует, раскупается за 60 секунд.

Google Boston Dynamics

LS3 BigDog

LS3 BigDog — робот «вьючный мул», разработанный Boston Dynamics. Это первая военная экипировка для переноски по смешанной местности, и морпехи впечатлены.LS3 может нести 180 кг снаряжения на расстояние 20 миль до того, как у него закончится топливо, а также выполнять миссии по пополнению запасов.

Подробнее: Робот BigDog LS3 от Google проходит военные испытания

Google Boston Dynamics

Spot

Spot — собака-робот, созданная Boston Dynamics. Он меньше, чем LS3 Big Dog первого поколения, но такой же способный. Spot — это робот массой 73 кг с электроприводом и гидравлическим приводом, который может ходить, бегать рысью, карабкаться вверх, пинать ногу и оставаться на ногах.Надеемся, что Google скоро адаптирует его для использования всеми.

Подробнее: Новая роботизированная собака Boston Dynamics Spot больше похожа на щенка, маленького, но сильного

Lazy Engineers

Robear

Robear — высокотехнологичный плюшевый мишка, предназначенный для подъема пожилого пациента с кровати в инвалидное кресло . Robear исходит от Тошихару Мукаи, ученого, который возглавляет группу по исследованию сенсорных систем роботов в Центре сотрудничества Riken-SRK по исследованиям роботов, взаимодействующих с человеком. Робеар — третий робот-медведь в команде.

Подробнее: Riken (источник)

Aldebaran Robotics ‘Nao

Nao

Tokyo-Mitsubishi UFJ — крупнейший банк Японии, в котором работают роботы. Нао из Aldebaran Robotics — двуногий андроид, который стоит около 8000 долларов. Вы можете увидеть его во флагманском филиале UFJ возле вокзала Токио. Нао говорит на японском, английском и китайском языках и может ответить на ваши вопросы о том, как открыть банковский счет и многое другое.

Подробнее: Aldebaran Nao (источник)

Twitter

HitchBOT

HitchBOT — робот, созданный производителями Онтарио из Университета Райерсона.Они хотели посмотреть, как далеко он продвинется, но его разобрали в Филадельфии. HitchBOT состоял из камеры, аккумулятора, материнской платы, планшета, GPS и красных глаз. Он также мог вести простые беседы и рассказывать лакомые кусочки мудрости во время своих путешествий.

Подробнее: Что такое HitchBOT и почему его убили?

Мурата

Мурата

Мурута — первый в мире робот-чирлидер. Он балансирует на металлических шарах и может танцевать и мигать в унисон. Он использует гироскопические датчики с управлением перевернутым маятником, чтобы оставаться в вертикальном положении.Он также использует ультразвуковые микрофоны и инфракрасные датчики для обнаружения объектов вокруг и определения их относительного положения.

Подробнее: Мурата (источник)

Институт интеллектуальных систем Макса Планка

Афина

Афина была первым роботом-гуманоидом, который заплатил за место в самолете, когда он садился на рейс Lufthansa в Германию на прошлое Рождество. Его создали аспирант Александр Герцог и Жаннетт Бог. У полностью белого робота есть планшет, прикрепленный к груди, и он может болтать с людьми об их кофейных привычках и предпочтениях.

Подробнее: Институт интеллектуальных систем им. Макса Планка (источник)

Weird Hotel

Henn na Hotel

Отель Weird Hotel на юго-западе Японии почти полностью укомплектован роботами для экономии затрат на рабочую силу. Отель на японском языке называется Henn na Hotel и недавно был показан репортерам вместе с демонстрациями роботов. Одной из демонстрационных функций было использование распознавания лиц вместо электронных ключей во время регистрации.

Подробнее: Henn na Hotel (источник)

Tobit

Стриптизерши-боты

На выставке CeBIT в Ганновере немецкий разработчик программного обеспечения Tobit продемонстрировал стенд, на котором были представлены два робота танцующих с шестом и робот-ди-джей с мегафоном вместо головы.Два бота могли танцевать под музыку. По данным BBC, вы можете купить одного из этих «стриптиз-ботов» прямо сейчас всего за 39 500 долларов.

Подробнее: Ruptly TV (видео на YouTube)

Amazon Japan

Kuratas

Если у вас есть 120 000 000 ¥, в настоящее время вы можете купить ездового робота-робота через Amazon Japan. Робота зовут Куратас, и он похож на кого-то из Голливуда. Его высота составляет 3,8 метра, он весит 5 тонн и оснащен пистолетом BB Gatling, способным производить 6000 выстрелов в минуту.Он также находится в разработке несколько лет.

Подробнее: Amazon Japan (источник)

Warp

Z-Machines

Команда японских робототехников создала музыкальную группу роботов под названием Z-Machines. У него есть гитарист с 78 пальцами и барабанщик с 22 руками. Звукозаписывающий лейбл Warp Records заявил прошлой осенью, что выпустит альбом в исполнении группы. Композитор Squarepusher также пообещал сочинять музыку.

Подробнее: Warp (источник)

Harvard

Роботы-насекомые

Гарвардский институт биологической инженерии Wyss создал крошечного робота, вдохновленного насекомыми, который может стоять и прыгать на воде для миссий наблюдения.Робот еще не оснащен технологией наблюдения, но он был частью исследования, целью которого было изучить водную мобильность в небольшом роботе.

Подробнее: Гарвардское исследование (источник)

Калифорнийский университет в Беркли

Робот-таракан

Это робот, вдохновленный тараканами, на создание которого ушло два года. Ученые из Калифорнийского университета в Беркли хотели создать крошечного робота, который мог бы перемещаться по пересеченной местности и небольшим промежуткам без использования датчиков, поэтому они изобрели этого робота, похожего на жучка, и опубликовали результаты в исследовании Bioinspiration & Biomimetics.

Подробнее: Биоинспирация и биомиметика (источник)

Festo

BionicKangaroo

Немецкая компания Festo создала робота-кенгуру, названного BionicKangaroo. У него есть «сухожилие» в ноге, которое толкает его вперед и использует энергию при приземлении. Также, когда ноги выдвигаются вперед для приземления, хвост регулируется для равновесия. Когда он приземляется, ноги подпружиняются от удара и готовятся к следующему прыжку.

Подробнее: Festo (источник)

Boston Dynamics

Atlas

Boston Dynamics создала Atlas, 6-футового робота-гуманоида, который двигался как человек.Его вывели на улицу для тестирования в лесу, и он умудряется свободно передвигаться, страшно похожий на ниндзя.

Leka

Leka

Leka — робот для детей с особыми потребностями за 390 долларов. Это помогает им лучше понимать социальные и визуальные сигналы. Он имеет форму шара и меняет выражение лица. Он также использует звук, свет и цвета для взаимодействия. Лека отвечает положительными изображениями и звуками, такими как улыбающееся лицо, и предлагает настраиваемые многопользовательские игры, основанные на идентификации цвета, сопоставлении изображений, прятках и т. Д.

LG

Робот-концентратор LG

Робот-концентратор от LG использует голосового помощника Amazon, Alexa, для воспроизведения музыки и ответов на вопросы, но в первую очередь он подключается к интеллектуальной технике LG, такой как духовка или стиральная машина. У него круглое «лицо» (которое может переориентироваться лицом к вам) с экраном и белое неподвижное тело. На экране могут отображаться изображения и видео. Информация о ценах недоступна.

UBTech

Lynx Robot

Lynx Robot UBTech использует голосового помощника Amazon, чтобы отвечать на ваши вопросы, но он также может читать вашу электронную почту и имеет систему камеры, чтобы он мог проверять ваш дом, пока вас нет.Он также может распознавать лица и изменять свои реакции в соответствии с конкретным человеком.

Ewaybot

MoRo

MoRo Ewaybot может перемещаться в помещении и на открытом воздухе, обращаться с различными предметами, от салфеток до бутылок с водой, и слушать голосовые команды. Он около 4 футов в высоту и весит 77 фунтов. Он также имеет огнестойкий корпус из ABS и около 8 часов автономной работы. К сожалению, это стоит колоссальные 30 000 долларов.

Bosch

Mykie

Mykie от Bosch, сокращенно от «мой кухонный эльф», может отвечать на такие вопросы, как «Какая сегодня погода?», И управлять подключенными приборами Bosch, такими как посудомоечные машины.В основном вы будете использовать его для поиска рецептов с помощью голосовых команд. У Mykie есть экран управления с движущимися глазами и проектор, чтобы вы могли проецировать видео о кулинарии на стену кухни.

ElliQ

ElliQ

ElliQ описывается как «спутник активного старения». Судя по концептуальному видео продукта на YouTube, он выглядит как двухэтапная установка, включающая планшет Android и цифровой помощник, похожий на Alexa, и программное обеспечение. Благодаря этой комбинации пожилые люди могут легко общаться с друзьями и семьей.В интервью VentureBeat компания, стоящая за ElliQ, отметила, что уникальный дизайн робота, естественные движения и язык тела могут помочь создать «уникальную связь» между ElliQ и его владельцем. Посмотрите видео здесь, чтобы увидеть ElliQ в действии. Вы увидите, что он находится на столе, но может поворачиваться, доставлять устные уведомления, отвечать на сообщения, устанавливать напоминания о лекарствах, отвечать на видеозвонки, отслеживать действия и т. Д. ElliQ все еще находится в стадии разработки.

Nissan

Nissan

Японский производитель автомобилей Nissan взял свой набор технологий автономного вождения ProPILOT и поместил их в беспилотного робота под названием Pitch-R, который можно использовать для рисования 5, 7 или 11. боковые футбольные поля везде, где достаточно места.Робот находится на завершающей стадии разработки, и Nissan заявляет, что это только первый из ряда разрабатываемых прототипов.

Написано Мэгги Тиллман и Адрианом Уиллингсом.

10 современных роботов, которые будут определять наше будущее

Было время, когда роботов ограничивали научно-фантастическими фильмами и романами.Созданные человеком существа, которые выполняли задачи, которые люди не могли выполнить, были тем, что люди всегда мечтали увидеть в своей жизни. Благодаря современным достижениям в области технологий и робототехники, у нас есть широкий выбор дроидов, дронов и роботов, доступных для наших услуг. Возможно, они не эквивалент Робокопа или Терминатора (пока), но у этих роботов все еще есть потенциал, чтобы помочь человечеству. Вот 10 примеров того, что робототехника принесла нам сегодня:

1.Валькирия

Робот-супергерой НАСА имеет рост 6 футов 2 дюйма и был первоначально разработан для использования на Международной космической станции. Валькирия может ходить сама по себе, собирать предметы и использовать инструменты. НАСА надеется, что однажды его можно будет использовать для помощи людям в опасных зонах и районах, пострадавших от стихийных бедствий. Робот — это в основном женщина-бот, поскольку он был построен с женскими характеристиками. Дроид имеет несколько встроенных камер, записывающую и гидроакустическую аппаратуру.

2.Schaft

Этот робот, сделанный японской компанией (которая позже была куплена Google), выиграл недавний конкурс робототехники DARPA. Робот высотой 4 фута 11 дюймов использует технологию высоковольтного двигателя с жидкостным охлаждением и конденсатор для питания себя вместо батареи. Это дает ему большую подвижность и мобильность, поскольку батареи ограничивают скорость, с которой робот действительно может выполнять задачи. Schaft провалил соревнования и будет участвовать в финальном раунде Робо-Олимпиады 2014 года.

3. Ян Непобедимый

Ian основан на роботе Atlas, созданном компанией Boston Dynamics, принадлежащей Google. Робот высотой 6 футов 2 дюйма имеет 28 шарниров с гидравлическим приводом и стереозрение, что делает его самым передовым роботом из когда-либо созданных. Что делает Яна уникальным, так это программное обеспечение, которое позволяет ему водить машину. Ян занял второе место на Робо-Олимпийских играх, но 330-фунтовому гиганту еще предстоит пройти долгий путь.

4. CHIMP

CHIMP (Высокоинтеллектуальная мобильная платформа Университета Карнеги-Меллона) движется как танк, используя гусеницы для передвижения по пересеченной местности.Робот по-прежнему может вставать, когда это необходимо, и даже может использовать свои когти для лазания. Рост робота составляет 5 футов 2 дюйма, и он может перемещаться по двум путям только тогда, когда другие конечности необходимы для выполнения задач. Руки робота имеют размах 10 футов, что придает ему обезьяноподобную конфигурацию и, следовательно, его название.

5. Телебот

Пока еще разрабатывается в Международном университете Флориды, Telebot даст раненым и инвалидам полиции возможность вернуться в патрулирование.Робот имеет рост 180 см, передвигается на колесах и управляется дистанционно. Три HD-камеры обеспечивают обзор на 360 градусов и вместе с несколькими датчиками позволяют полицейским контролировать улицы или любую опасную ситуацию с безопасного расстояния. Эмоциональное отображение на лице робота позволит выразить и простые эмоции.

6. Бросок

Этого маленького робота можно носить в рюкзаке и бросать в бой, как ручную гранату. Этот прочный маленький робот устойчив к воде и пыли и предназначен для использования солдатами для безопасного наблюдения за участками поля боя без какого-либо риска быть атакованным противником.Робот весит 1,2 фунта и может быть брошен на 120 футов. Предназначенный для тактического использования, Throwbot XT оснащен камерой HD и инфракрасными датчиками, которые позволяют ему видеть в темноте.

7. Alpha Dog

Этот робот может стоять в вертикальном положении, непрерывно ходить на 20 миль и переносить 400 фунтов. Робот также может подняться, если упадет. Робот разработан, чтобы следовать за солдатами, переносить их оружие по пересеченной местности и автоматически идти, куда бы они ни пошли, без необходимости останавливаться.Alpha Dog в настоящее время проходит испытания в морской пехоте.

8. Тритон

Этот дрон необычен из-за своих огромных размеров. Triton имеет размах крыльев, эквивалентный размаху крыльев Boeing 757, и успешно прошел испытания в армии США. Мегадрон сможет летать на больших высотах, обеспечивая при этом данные наблюдения и разведки в режиме реального времени. Triton имеет широкий спектр датчиков, которые дают ему обзор на 360 градусов и способность обнаруживать все и вся в пределах 2300 миль.Ожидается, что дрон будет введен в эксплуатацию к 2017 году.

9. Маленькие дроны от Parrot

В то время как Triton — гигант среди дронов, французская компания Parrot производит миниатюрные дроны для повседневного использования дома. MiniDrone и Jumping Sumo — две модели, произведенные компанией, и обе имеют возможность отправлять видеоотзывы на ваш смартфон или планшет. Роботы, управляемые с помощью приложений, отлично подходят для использования дома как в целях безопасности, так и в развлекательных целях. Говорят, что роботы появятся на рынке по «доступным» ценам в течение нескольких месяцев.

10. Умный танк

Guardium, разработанный двумя израильскими фирмами, представляет собой умный танк, способный самостоятельно патрулировать территорию. Бортовое вооружение может быть развернуто операторами после того, как противник будет обнаружен, и у транспортного средства есть широкий спектр датчиков, которые помогают ему выполнять обязанности дронов на земле. Внедорожник способен действовать даже в самых сложных условиях и может использоваться в группах для наблюдения за большими территориями и обнаружения скрывающегося врага.

Unimate — Первый промышленный робот

Произведя революцию в мировом производстве, робот Unimate стал первым промышленным роботом .Созданный на основе конструкции механической руки, запатентованной в 1954 году (предоставленной в 1961 году) американским изобретателем Джорджем Деволом, Unimate был разработан в результате дальновидности и деловой хватки Джозефа Энгельбергера — отца робототехники .

На коктейльной вечеринке в 1956 году Джозеф Энгельбергер познакомился с изобретателем Джорджем Деволом, и они оба разговорились о последнем изобретении Джорджа — его устройстве программного переноса статей. «Для меня это звучит как робот», — воскликнул Энгельбергер, который глубоко увлекался роботами в результате его любви к научно-фантастическим рассказам писателя Исаака Азимова.

В 1957 году Энгельбергер, который в то время был директором Consolidated Controls Corp. (дочерняя компания Condec), расположенной в Бетеле, штат Коннектикут, убедил генерального директора Condec профинансировать разработку изобретения Девола. После почти двух лет разработки Энгельбергер и Девол создали прототип — Unimate # 001.

К 1961 году серия Unimate 1900 стала первым серийным роботом-манипулятором для автоматизации производства.

Помня о тяжелой битве, с которой ему придется столкнуться со стороны производителей, и руководствуясь тремя законами робототехники Азимова, которые связаны с философией «первым не навреди», подобной клятве Гиппократа, Энгельбергер сосредоточился на использовании роботов для выполнения задач, вредных для человека.Его стратегия сработала, и в 1959 году прототип Unimate # 001 за 2700 фунтов стерлингов впервые был установлен на сборочной линии на заводе по литью под давлением General Motors в Трентоне, штат Нью-Джерси. К 1961 году серия Unimate 1900 стала первым серийным роботом-манипулятором для автоматизации производства. За очень короткий период времени для литья под давлением было задействовано около 450 роботизированных манипуляторов Unimate.

В 1961 году Энгельбергер основал Unimation, Inc., компанию Condec Corp. в Данбери, штат Коннектикут, для развития бизнеса в недавно созданной им робототехнической отрасли.В том же году Энгельбергер представил публике Unimate 1900 на выставке в Cow Palace в Чикаго. В 1966 году телеаудитория всего мира впервые увидела робота, когда Джонни Карсон приветствовал Unimate на шоу Tonight Show. В этой прямой трансляции из студии NBC в Нью-Йорке Энгельбергер заставил робота выполнить несколько трюков, чтобы поразить зрителей, в том числе забить мячом для гольфа в чашку, налить пиво и вести оркестр Tonight Show.

К 1966 году Энгельбергер стремился расширить клиентскую базу за пределами США.Он лицензировал финскую Nokia на производство роботов в Скандинавии и Восточной Европе. После приглашения поговорить с 400 японскими руководителями в Токио, которые интересовались робототехникой для производства, Энгельбергер подписал в 1969 году лицензионное соглашение с Kawasaki Heavy Industries (ныне Kawasaki Robotics) на производство и продажу роботов Unimate для азиатского рынка.

По эту сторону пруда General Motors опередила своих конкурентов и стала самым автоматизированным автомобильным заводом в мире.В 1969 году она восстановила свой завод в Лордстауне, штат Огайо, установив роботов для точечной сварки Unimate. Обладая невиданной ранее производительностью, роботы производили 110 автомобилей в час — это более чем вдвое больше, чем у любого автомобильного завода, существовавшего в то время! С помощью Unimate GM произвела революцию в автомобильной промышленности.