Robot Roundup

Robot Roundup

V decembri MolecularConceptor odvysielal na stránkach DARPA a Google záujem o roboty. V skutočnosti sa zdá, že tieto inteligentné stroje sú v dnešnej dobe všade a križujú okolo Mars , lietať ako vtáky , fotenie levov , a práca s deťmi s autizmus . Tu je súhrn ďalších robotických projektov navrhnutých tak, aby nám uľahčili a ozdravili život, od osobného asistenta až po chirurgické prístroje:

Robomaid



Poďakovanie: Hema Koppula/Cornell University

Pravdepodobne si pamätáte Rosie z Jetsonovci , ten vírivý derviš robotickej slúžky. Sme blízko k vytvoreniu skutočnej verzie? Zatiaľ čo „Rosie je veľmi ďaleko,“ tvrdí Ashutosh Saxena, profesor informatiky na Osobné robotické laboratórium Cornell University , jeho tím tvrdo pracuje na tom, aby sa osobný robotický asistent stal skutočnosťou.

Saxenino laboratórium vybudovalo a robotický prototyp ktorý predpovedá ľudský pohyb, aby pomohol s každodennými úlohami. „Ľudia neustále predvídajú svoje správanie, či už ide o otvorenie dverí alebo naliatie kávy,“ povedala Saxena. 'Aby sme prinútili robota predpovedať, zhromažďujeme množstvo ľudského správania, od jedenia, cez užívanie liekov až po jedlo v mikrovlnnej rúre.' Tím zaznamenáva toto správanie na video a ukazuje ho robotovi, ktorý používa algoritmus na pochopenie ľudských pohybov a predmetov a toho, ako ľudia tieto predmety používajú. Robot potom extrahuje tieto informácie a uloží ich do svojich databáz.

Aby pomohol človeku, robot sleduje jej pohyby pomocou senzora z domáceho videoherného systému Microsoft Kinect. Potom vstúpi do svojich databáz, aby zistil, do akej činnosti sa zapája a čo bude robiť niekoľko sekúnd do budúcnosti. Povedzme napríklad, že máte ťažký hrniec, ktorý musí ísť do chladničky – robot by vám otvoril dvere. Ak by ste sa chystali vziať si recept, naplnil by vám pohár vody za vás.

Túto robomaidku u vás doma len tak skoro nečakajte. Je to drahé, batéria vydrží len niekoľko hodín a je veľká – približne veľká ako chladnička. „Rázvor skutočne ovláda priestor,“ hovorí Saxena. 'Naozaj to ešte nie je praktické pre malé priestory.'

Pre tých, ktorí sa už nevedia dočkať, však má Saxena open-source kód jeho robota, takže si môžete pohrať s jeho prediktívnymi schopnosťami pri akýchkoľvek úlohách, ktoré si vymyslíte (v rozumnej miere). „Odovzdanie zdrojového kódu umožňuje ostatným prispôsobiť ho na rôzne účely,“ hovorí Saxena. 'Môže byť použitý v montážnych linkách, v opatrovateľských domoch, v domácnostiach, kde ľudia potrebujú pomoc pri bývaní.'

Pátracie a záchranné
Odhliadnuc od vysávania, roboty sú ideálne na ešte špinavšiu – a vyslovene nebezpečnú – prácu, ako je kontrola továren na toxické látky alebo hľadanie ľudí v zrútených budovách. Aby navrhol šikovného robota vhodného na takúto úlohu, Sangbae Kim, ktorý vedie MIT's Laboratórium biomimetickej robotiky a jeho tím hľadal inšpiráciu v ríši zvierat. Našli dokonalý model v elegantnej africkej mačke - gepardovi. „Robot, ako je tento, s touto manévrovateľnosťou a odolnosťou bude hrať úlohu pri pátracích a záchranných operáciách,“ hovorí Kim. Napríklad polícia a hasiči by ho mohli poslať, aby našli ľudí v núdzi a informovali úrady o nájdení obete, hovorí Kim.

Zachytenie rýchlosti, dynamických pohybov a elegantných manévrov skutočného geparda v podobe robota je však značnou výzvou – väčšina moderných robotov je celkovo tuhá a objemná, tvrdí Kim. Na splnenie tohto výkonu Kim zhromaždil rôznorodý tím vrátane biomechaniky, motorových fyzikov, energetických expertov, mechanických dizajnérov a riadiaceho inžiniera.

Spoločne prehodnotili, čo znamená byť robotom. Výsledný robo-gepard má štíhly rám vyrobený z odolného plastu, ktorý sa nerozbije, keď zariadenie beží a skáče. Elektromotory s vysokým krútiacim momentom pripevnené k prevodom v bedrových kĺboch ​​umožňujú ľahké nohy a pohyby, ktoré nevyžadujú pružiny. Robot beží na ľahkej batérii a má čas odozvy 215 mikrosekúnd (oveľa rýchlejšie ako skutočný gepard).

Kim dúfa, že o desať rokov sprístupní geparda pre policajnú prácu alebo špeciálne jednotky. Potom: „Možno jedného dňa znížime cenu notebooku a vy môžete mať geparda ako partnera na jogging,“ hovorí.

Sledujte beh geparda vo videu vyššie; pozrite si viac videí tu .

Doc Bots

Časť da Vinci Xi ©2014 Intuitive Surgical, Inc.

Pokiaľ ide o medicínu, v hre chirurgickej robotiky dominuje spoločnosť s názvom Intuitive Surgical da Vinci , systém, ktorý pomáha pri laproskopických a torakoskopických výkonoch. Pomocou da Vinciho sa pohyby rúk chirurga premieňajú na presné pohyby, ktoré umožňujú robotickým ramenám zariadenia robiť drobné, minimálne invazívne rezy, čo pomáha viesť ku kratším pobytom v nemocnici, menším chirurgickým jazvám a menšiemu počtu sentinelových príhod. „Toľko infekcií a komplikácií je spôsobených rezom alebo zošívaním a robot to odnesie,“ hovorí Amanda Nickles Fader, gynekologická onkologička z Johns Hopkins, ktorá s da Vincim vykoná ročne niekoľko stoviek operácií. 'To robí operáciu oveľa bezpečnejšou a oveľa menej bolestivou, takže pacient môže odísť v ten istý deň.'

Medzitým vedú výskumné laboratóriá chirurgickej robotiky naprieč krajinou experimentovali s chirurgickým robotickým systémom nazývaným RAVEN (toto zariadenie sa nepoužíva klinicky). RAVEN, ktorý vytvoril Blake Hannaford, riaditeľ Biorobotics Laboratory University of Washington, v spolupráci s Jacobom Rosenom z Human Bionics Lab na Kalifornskej univerzite v Santa Cruz, beží na softvéri s otvoreným zdrojovým kódom. Používatelia tak môžu medzi sebou zdieľať svoje úpravy systému – a „zdieľanie nám umožňuje neustále sa zlepšovať,“ hovorí Hannaford. Vedci vyvinuli aj ďalší verzia RAVEN, ktorý umožňuje dvom chirurgom spolupracovať z rôznych miest cez internet.

Hlava v oblakoch

Lexus RX450h dodatočne vybavený spoločnosťou Google pre svoj vozový park bez vodiča. fotka od Steve Jurvetson /flickr/ CC BY 2.0

Zatiaľ čo roboty nám uľahčujú život, výskumníci takpovediac zlepšujú aj životy robotov. Roboty zvyčajne nesú počítač a procesor s obmedzeným množstvom pamäte a výpočtového výkonu. A čo viac, počítačové spracovanie podľa neho spotrebuje neúmerné množstvo energie batérie Ken Goldberg , počítačový vedec na Kalifornskej univerzite v Berkeley. Jeho riešenie? Presuňte väčšinu „mozgov“ robotov z palubných počítačov na vzdialené servery. „Pomocou cloudu môžeme urobiť roboty rýchlejšími, inteligentnejšími a výkonnejšími,“ hovorí. Vďaka prístupu k rozsiahlym úložiskám údajov uložených v cloude robot „ťahá to, čo potrebuje, keď to potrebuje,“ hovorí Goldberg. 'To udržuje svetlo na palubnom počítači.' A energia batérie sa používa pre robota, nie pre procesor.'

Samoriadiace auto Google je príkladom cloudovej robotiky v akcii, hovorí Goldberg. Auto čerpá z máp a obrázkov z cloudu, aby zistilo svoju polohu a trasu a zároveň posielalo späť informácie o ceste a dopravných podmienkach.

O akých ďalších skvelých robotoch ste v poslednej dobe počuli? Dajte nám vedieť v sekcii komentárov.

*Tento článok bol aktualizovaný 26. marca 2014, aby odzrkadľoval nasledujúcu opravu: V časti o „Robomaid“ citát Ashutosha Saxena pôvodne uvádzal, že „Odovzdanie licencie umožňuje ostatným prispôsobiť si ju na iné účely.“ Saxenin tím zdieľa zdrojový kód robota, nie licenciu.

**Dňa 27. marca 2014 nahradilo predchádzajúce video gepardovho „prvého behu“ novšie video behu geparda. Novšie video demonštruje rýchlosť a efektivitu robota, tvrdí Sangbae Kim.

***Dňa 2. apríla 2014 bolo slovo „zásady“ opravené na „polícia“ v nasledujúcej vete, ktorá sa objavila v sekcii „Pátranie a záchrana“: „Napríklad policajné a hasičské zbory ho mohli poslať, aby našli ľudí v tiesni a upovedomte úrady, keď nájdete obeť, hovorí Kim.