Программируемые человекоподобные роботы. Андроиды и гуманоиды
Согласно гипотезе эффекта «зловещей долины», чем реалистичнее становится робот, тем меньше он нравится людям. Технология продолжает расширяться с геометрической прогрессией, и линии между человеком и роботом быстро становятся размытыми. Роботы теперь способны демонстрировать человеческие движения, подражать нашему внешнему виду и даже в определенной степени обладать сознанием. Роботов можно запрограммировать совершенно по-разному, их можно научить всему и сделать очень реально выглядящими. В этом списке представлены примеры самых новейших и наиболее совершенных роботов и андроидов.
10. Робот-санитар BEAR
В то время как роботы могут облегчить нам жизнь, они также могут сделать нашу жизнь намного безопаснее. Робот, разработанный компанией «Vecna Technologies», известный как «Battlefield Extraction-Assist Robot» (BEAR), используется для спасательных работ в опасных ситуациях в качестве робота-санитара. Робот-санитар BEAR в состоянии переносить тяжёлые предметы на большие расстояния по неровным поверхностям (в том числе и по лестнице), он обладает удивительной ловкостью и умением поддерживать свой баланс, и у него есть огнестойкие протекторы и батареи. Роботом можно легко управлять с помощью пульта или перчатки и его можно использовать в опасных ситуациях для спасения раненых солдат, при этом, не рискуя ни одной человеческой жизнью. Огромный стальной каркас BEAR контролируется при помощи гидравлической системы. Робот может поднять до 236 килограммов веса и определить окружающую среду, в которой он находится посредством инфракрасного и ночного зрения и оптических камер.
Кроме того, хотя BEAR определённо может поднимать тяжёлые предметы, он также наделён ловкостью, которая позволяет ему держать такие хрупкие вещи как яйцо без того, чтобы их ломать. Он может прекрасно балансировать при держании тяжёлых предметов, в то время как другие роботы обычно переворачиваются при выполнении подобной задачи. BEAR значительно развился с момента появления его изначального дизайна и теперь он может выполнять команды высокого уровня, которые ему дают его операторы. Он даже был оснащён дружелюбным человекоподобным лицом, на которое раненым приятнее смотреть. Разработчики планируют дальнейшее развитие способностей BEAR, чтобы он смог спасать как военных, так и гражданских лиц из опасных ситуаций.
9. BINA48
BINA48 (Breakthrough Intelligence via Neural Architecture) быстро получила звание самого шокирующе реалистичного андроида, из когда-либо созданных. BINA48 была создана и запрограммирована Дэвидом Хэнсоном (David Hanson) из организации «Terasem Movement». Она смоделирована по подобию жены соучредителя организации, Бины Ротблат (Bina Rothblatt). Несмотря на то, что каждый согласится с тем, что BINA48 обладает необычайным физическим сходством с реальным человеком, настолько новаторской делает её то, что она на самом деле воспроизводит реальные мысли, воспоминания, эмоции и чувства Бины.
На то, чтобы собрать мысли Бины и запрограммировать их в андроида ушло более 100 часов работы. BINA48 теперь может вести беседы на разные интеллектуальные темы, используя манеры реальной Бины. BINA48 также обладает способностью к обучению. Её словарный запас и знания продолжают расти с каждым днём общения с людьми. Несмотря на то, что в настоящее время она не оснащена телом, одна её голова может выражать более чем 64 чувства, которые основаны на выдаваемой ею и получаемой извне информации. Для многих людей способности BINA48 являются жуткими, тем не менее, её создатели надеются продолжить её развитие и улучшение её технологического сознания. BINA48 способна не только делать свои собственные выводы по тому или иному вопросу, основываясь на воспоминаниях и вкусах, она также учится сопровождать свои решения соответствующей информацией и объяснениями.
8. NAO
Когда вы думаете об андройде, эмоциональный потенциал, вероятно, является не первым, что приходит на ум. Тем не менее, робот NAO может похвастаться умением учиться, распознавать и взаимодействовать с людьми, а также развивать эмоции. НАО был разработан компанией «Aldebaran Robotics» и его высота составляет лишь 58 сантиметров.
Большим плюсом NAO является то, насколько легко его программировать. Хартфордширский Университет (University of Hertfordshire) использует эту способность, чтобы помочь ему изучить эмоции. Опираясь на способность НАО распознавать лица и язык тела, новая модель НАО сможет формировать привязанность к тем, кого он видит чаще всего. После этого НАО сможет изучать эмоции примерно так же, как это делают дети - методом наблюдения, а не посредством программирования чувств злости, страха, печали, возбуждения, гордости и счастья. НАО будет на самом деле учиться, когда и как использовать эти эмоции путём наблюдения за учителями и при помощи метода проб и ошибок. Кроме того, он сможет изучить несколько других навыков, в том числе как писать и говорить на разных языках. НАО использовался в качестве учителя и для посещения детей. НАО может давать шоу, чесать котов, помогать с исследованием, играть в футбол и работать в больнице. Учёные с нетерпением ожидают возможности заглянуть в будущее этого маленького робота.
7. HRP-4C
До сих пор, андроиды в этом списке были явно роботообразными. Однако модель HRP-4C (Миим) выводит андройдов на новый уровень своим поразительным сходством с реальным человеком. Это ещё один шедевр от японской компании «AIST». Миим была создана по подобию среднестатистической молодой японки. Её рост составляет 157 сантиметров, она весит 43 килограмма и она может распознавать лица, речь и окружающие шумы.
Однако по-настоящему потрясающей её делает способность подражать человеческим выражениям лица и человеческим движениям, что она делает удивительно точно. Её часто называют «супер-реалистичной», кроме того она даже может танцевать. Когда её представили на подиуме в 2009 году, фотографам удалось запечатлеть её в разнообразных позах, улыбающейся или хмурящейся. Дизайнеры компании «AIST» объяснили, что они решили сделать именно её лицо (а не тело) супер-реалистичным, потому что они думали, что тело создавало бы просто слишком жуткое впечатление.
6. Паро (PARO)
Кто не любит милых малышей гренландского тюленя? Их точно любит японская компания «AIST», которая разработала поразительно реалистичного робота-тюленя, по имени Паро для использования в терапии. Паро взаимодействует с людьми также как общался бы с ними настоящий детёныш тюленя, двигая своей головой и плавниками и издавая звуки, используя пять датчиков (звуковой, световой, тактильный, позиционный, и температурный), чтобы оценить окружающую обстановку. Он отлично подходит для терапии, потому что он запоминает, как его владелец общается с ним, и взаимодействует с хозяином, основываясь на изученных параметрах (это помимо того, что он просто очарователен). Например, если он пискнет определенным образом, и вы его обнимите, он будет чаще пищать аналогичным образом. С другой стороны, если он двигается или издаёт звуки, которые вам не нравятся, и вы ударили его, Паро понимает что ему стоит больше никогда не делать этих движений.
Паро на самом деле сертифицирован в книге рекордов Гиннеса как самый эффективный терапевтический робот в мире, оказывающий положительный социально-психологический эффект на пациентов. Он не только способен снизить стресс, но также улучшает отношения между пациентами и теми людьми, которые за ними ухаживают. У этих роботов есть целый ряд применений, как в больницах, так и в домах престарелых, где они дарят пациенту любовь домашнего животного, не создавая никаких проблем и забот, связанных с содержанием реального четвероногого друга. Паро может показывать эмоции своим владельцем и до сих пор является лидирующим терапевтическим роботом.
5. Лицо (FACE)
В то время как большинство учёных старается не создавать роботов, которые слишком похожи на человека из-за теории об эффекте «зловещей долины», учёные из Пизанского университета активно пытаются доказать, что эта теория не верна. Они создали робота по прозвищу Лицо, который считается новаторским в сфере реалистичных выражений человеческого лица. Большинству роботов, обладающих возможностью имитировать выражения лиц людей, дают только набор из 5 или 6 эмоции. Лицо может выражать эти эмоции (например, счастье, печаль, отвращение, удивление, безразличие и страх), но оно также способно отображать целый набор других эмоций, находящихся между этими категориями. Лицо использует 32 мотора, которые расположены вокруг контура его лица и в верхней части туловища, чтобы демонстрировать человекоподобные выражения лица. Учёные надеются, что Лицо сможет быть использовано в разных ситуациях, включая обучение детей, страдающих аутизмом. Лицо сможет облегчить их понимание настроения людей через выражения их лиц.
4. Актроид (Actroid)
В то время как HRP-4C был оснащён лицом, которое невероятно похоже на человеческое, Актроид обладает ещё и столь же реалистичным телом и даже более человеческим поведением. Он был впервые создан компанией «Kokoro Company Ltd», которая со времени первой модели разработала уже несколько новых и улучшенных её версий. Используя пневматические приводы, размещённые в нескольких точках в верхней части его тела, Актроид может соответствующим образом реагировать на различные виды тактильных данных. Например, если Актроид чувствует, что ему хотят дать пощёчину, он может быстро увернуться или ударить в ответ, но он нормально прореагирует при похлопывании по плечу. Актроид также способен повторять едва заметные человеческие движения головой и глазами и когда на него смотришь, создаётся впечатление, что он дышит.
Актроида можно научить большому количеству человеческих движений, так как их исходные способности равны нулю, и их можно лишь усаживать или ставить на ноги, опирая на устойчивые держатели. В дополнение к их изначальной модели актроида под названием «Repliee Q-1», компания «Kokoro Company Ltd» также создала «Repliee R-1», актроида в виде маленькой японской девушки. Компания «Kokoro Company Ltd», а также группа учёных из университета в Осаке говорят, что их главной целью является создание настолько реалистичных роботов, что люди не смогут заметить разницу даже при общении с ними. Пока что актроиды значительно приблизились к этой цели - некоторые люди путают их с людьми на протяжении нескольких минут. Помимо этого, некоторые люди даже забывают, что они общаются с роботом из-за того что движения и реакции роботов настолько реалистичны. Родственник «Repliee Q-1» и «R-1» известный как «Geminoid» это андроид разработанный и созданный Хироши Ишигуро (Hiroshi Ishiguro), который является копией своего создателя.
3. Morpheus
Иметь возможность контролировать робота жестами или при помощи контроллера это одно, но представьте, если бы вы могли контролировать андройда при помощи мысли. Эти технологии контроля с помощью разума на самом деле существуют, и набирают всё большую популярность с такими вещами как маленькие вертолеты. В ходе ключевого прорыва был разработан робот известный как «Morpheus», который умеет выполнять команды, отдаваемые при помощи мысли. Контроллер помещён в шапочку для плавания заполненную электродами. Эта процедура является полностью неинвазивной и может похвастать значительным успехом, составляющим 94 процента (до этого момента для мысленного управления роботом в основном, требовалось, чтобы электроды были хирургически имплантированы в череп оператора). Созданный Раджешом Рао (Rajesh Rao) из Вашингтонского Университета, Morpheus подаёт большие надежды на то, что он сможет стать компаньоном, оказывать помощь людям и даже спасать их.
2. Атлас (Atlas)
11 июля «DARPA» представила одного из самых технологически продвинутых роботов на сегодняшний день. Высота робота, известного как Атлас составляет почти два метра и весит он примерно 150 килограммов. Разработанный компанией «Boston Dynamics» этот робот был специально сконструирован, чтобы стать человекоподобным роботом, который сможет оказывать людям помощь в опасных ситуациях, таких как расплавление активной зоны ядерного реактора. Он должен принять участие в состязаниях роботов, проводимых «DARPA в декабре, а пока что «Boston Dynamics» будет работать над улучшением его программного обеспечения.
Несмотря на то, что Атлас и так похож на персонаж из фильма Терминатор, он становится ещё более жутким, когда вы понимаете, что именно он способен делать. Обладая 28 гидравлическими приводами, руками, ногами, головой, торсом, сенсорами и бортовым компьютером, работающем в реальном времени, атлас может не только оценивать окружающую его среду, но и реагировать с такой ловкостью, которая не наблюдалась ни в одном другом андройде. Он может выполнять основные функции, такие как ходьба, захват, поворот, и дает визуальную обратную связь, а также способен выполнять такие задачи, как подъём по лестнице, запускание двигателя и вождение автомобиля, и подключение пожарного шланга к клапану. Лазеры и компьютеры робота, работающие в реальном времени позволяют ему чувствовать и изучать окружающую среду даже с дальнего расстояния. «DARPA» использует состязания роботов, чтобы поддержать развитие в сфере робототехники. Они уверены, что Атлас отлично проявит себя не только на состязании, но сможет также применяться в реальном мире.
1. ASIMO
Построенный компанией «Honda», робот-андроид ASIMO был впервые представлен в октябре 2000 года. Несмотря на то, что его внешний вид не так уж примечателен, его высота составляет всего 130 сантиметров, а вес 54 килограмма - именно способности ASIMO выделяют его из массы остальных роботов. Робот был разработан, чтобы быть личным помощником и помогать тем, кто не может помочь себе сам. Он работает от батареи, и, несмотря на то, что у него нет способности к мышлению, его можно контролировать при помощи компьютера, контроллера или голосовых сигналов.
Вероятно, это кажется довольно заурядным, но ASIMO также может различать людей и взаимодействовать с ними посредством восприятия их поз, жестов, звуков, и даже лиц. Если бы вы вошли в комнату, ASIMO повернулся бы к вам лицом и на самом деле пожал бы вам руку, если бы вы первым протянули ему свою руку. Он даже может отличить одного человека от другого, запомнив примерно 10 человек. ASIMO был представлен на нескольких конвенциях и на данный момент выставлен на общее обозрение в Диснейленде. Несмотря на то, что это не самый современный робот, способности ASIMO и его антропоморфные черты позволяют ему оставаться на том же уровне популярности, что и более современные роботы.
В настоящее время продвигается к точке, когда может быть изобретен новый тип мозга для роботов, что позволит им выполнять все более квалифицированные задачи, намекая на следующий этап эволюции машин.
Данный список роботов, разработанных на протяжении последних нескольких лет, демонстрирует, что описанное выше даже раньше, чем мы думаем.
1. Atlas Unplugged
Последняя версия Atlas немного выше и тяжелее, чем предыдущая, высотой 1,88 м и весом 156,4 кг. По словам его создателей, 75% гуманоида обновлено - только нижняя часть его ног и стопы остались без изменений.
2. ASIMO и P-серия от Honda
ASIMO является большим плюсом для международного брендинга Honda. Он помогает компании сформировать свой имидж в области инноваций и технологий.
ASIMO является 11-м в линии шагающих роботов Р-серии, разработанных Honda. Представленный в 2000 году, ASIMO может ходить и бегать, как человек, что уже является удивительным. ASIMO был существенно обновлен в 2005 году, что позволило ему бегать в два раза быстрее (6 км/ч), взаимодействовать с людьми и выполнять повседневные задачи, например, держать тарелку и подавать еду. Количество текущих моделей ASIMO составляет 100 штук по всему миру, его высота - 1,28 м, а вес - около 55 кг.
ASIMO выглядит веселым и милым в своем скафандре. Он проложил путь для многих последующих моделей шагающих роботов, но все еще считается передовым и мощным роботом.
ASIMO является большим плюсом для международного брендинга Honda и помогает компании сформировать свой имидж в области инноваций и технологий. ASIMO также снимается в рекламных роликах для Honda и много выступает. Данный робот находится в этом списке из-за своего обаятельного внешнего вида, всемирной известности и передовых технологий разработки.
3. iCub
Внешность гуманоида является воплощенной гипотезой о познании.
Был создан RobotCub Consortium, состоящим из нескольких европейских университетов. Его имя частично является сокращением, «CUB» расшифровывается как «Cognitive Universal Body» (универсальное когнитивное тело).
Внешность гуманоида является воплощенной гипотезой о познании. Считается, что манипулирование человекоподобным созданием играет важную роль в развитии человеческого познания. Ребенок учится многим когнитивным навыкам, взаимодействуя с окружающей средой и другими людьми, используя свои конечности и чувства, и следовательно его внутренняя модель мира в значительной степени обусловлена формой человеческого тела.
Робот был создан, чтобы проверить эту гипотезу. В его разработке применялись когнитивные сценарии обучения посредством точного воспроизведения системы восприятия и артикуляции маленького ребенка, чтобы робот мог взаимодействовать с окружающим миром так же, как это делают дети.
4. Poppy
Создатели Poppy сфокусировались на биологически правильной ходьбе, что, как они надеются, будет способствовать лучшему взаимодействию человека и робота.
Poppy является одной из новейших разработок в сфере роботов-гуманоидов и первым в своем роде, ведь был создан с помощью 3D-принтера. Группа французских исследователей смогла сократить расходы на треть, используя новейшие 3D-технологии. Создатели Poppy сфокусировались на биологически правильной ходьбе, что, как они надеются, будет способствовать лучшему взаимодействию человека и робота.
У него есть позвоночник на шарнирах с пятью двигателями - почти неслыханное явление среди роботов такого размера. Позвоночник позволяет не только двигаться более естественно, но и помогает ему балансировать, регулируя его осанку. Дополнительная гибкость помогает при физическом взаимодействии с роботом - например, когда направляешь его своими руками, что в настоящее время необходимо, чтобы помогать роботу ходить. На видео вы можете увидеть невероятно естественную ходьбу робота - с пятки на носок.
5. Romeo
Ромео размером с ребенка восьми лет (1,40 м), а весит немного больше (40 кг).
Romeo стремится стать лидером в области роботизированной помощи и личной помощи с более существенным эмоциональным компонентом. Romeo - потомок маленького человекоподобного робота по имени NAO, имеющего уже более 5000 продаж и договоров об аренде во всем мире.
Робот размером ребенка восьми лет (1,40 м), а весит немного больше (40 кг). Чтобы быть как можно более легким, его корпус выполнен из углеродного волокна и резины и был разработан таким образом, чтобы избежать риска причинения вреда человеку, которому он будет помогать. На сегодняшний день Ромео может ходить, различать трехмерное окружение, слышать и говорить.
График тестирования робота в реальных условиях планируется на 2016 год, конечная цель - готовность к использованию в домах престарелых в 2017-м или 2019 году. Разработка частично финансируется французским правительством и Европейской комиссией, проект бюджета на разработку Romeo составляет 37 млн. евро за период 2009-2016 гг.
6. Petman
Petman балансирует и свободно перемещается; ходит, нагибается и выполняет разнообразные физические упражнения под воздействием химических радиоактивных веществ.
Petman является антропоморфным роботом, предназначенным для тестирования одежды, защищающей от химического воздействия. Естественное движение очень важно для Petman, чтобы смоделировать ситуацию, когда солдат в защитной одежде подвергается внешнему воздействию в реальных условиях.
В отличие от предыдущих роботов для тестирования костюмов, которые имели ограниченный спектр движений и должны были поддерживаться механически, Petman балансирует и свободно перемещается; ходит, нагибается и выполняет разнообразные физические упражнения под воздействием химических радиоактивных веществ.
Petman также обладает имитацией физиологии человека в защитном костюме путем контроля температуры, влажности и потливости, чтобы обеспечить реалистичные условия испытаний. Система Petman была предоставлена для тестирования и в настоящее время проходит тестирование.
7. NAO
NAO представляет собой человекоподобного робота высотой 58 см. Он был создан, чтобы стать дружелюбными компаньоном для дома. С 2008 года выпущено уже несколько версий робота.
Самым известным экземпляром NAO является Nao Academics Edition, который разработан для университетов и лабораторий для помощи в научных исследованиях и . Он был выпущен для учреждений в 2008 году и стал доступен для покупателей к 2011-му. Более поздние обновления для платформы Nao включают 2011 Nao Next Gen и 2014 Nao Evolution.
Роботы в и коммерческие пользователи и научно-исследовательские институты по всему миру.
Он поставляется со стандартным набором фраз, к которому вы можете добавить свои собственные записанные выражения или уникальный контент. Файлы, контролирующие движение, звук и видео также могут быть загружены.
9. Aiko Chihira
Может работать автономно, говорить и жестикулировать во время общения с людьми. Исследователи недавно продемонстрировали, что более продвинутее, чем среднестатистические подобные андроиды. Робот знает язык жестов и автоматически адаптируется к положению собеседника.
10. Роботы пол-дэнсеры - Lexy и Tess
На выставке CeBIT в Ганновере немецкий разработчик программного обеспечения собрал стенд, на котором выставил двух танцующих роботов вместе с роботом-диджеем с мегафоном на голове. Две девушки-робота двигаются в такт музыке возле пилонов, но все удивительно культурно. По информации BBC, вы можете приобрести такого робота за $39,500.
Эпоха роботов андроидов – человекоподобных роботов – становится все ближе. О зловещем нашествии речь не идет. Ученые работают над универсальными помощниками человека. Идеальный искусственный человек должен обладать основными тремя качествами:
- Быть похожим на нас внешне.
- Двигаться как человек.
- Поступать и действовать подобно человеку.
Успехов в этой сфере не так мало. Наука движется по лестнице создания усовершенствования андроидов, каждая ступень которой – это реальное усовершенствование машин. Хотя до идеала еще достаточно далеко, однако существуют модели, соответствующие одному или нескольким требуемым критериям. Примеры – перед вами.
В США в Boston Dynamics разработан робот-гуманоид PETMAN, целью которого тестирование одежды, предназначенной для работников службы экстренной помощи. Он обладает чувствительной кожей, которая реагирует на просачивающиеся сквозь защитный материал вещества, способна имитировать физиологические процессы кожных покровов. Модель довольно подвижна, свободно передвигается, но имеет немного пугающий вид.
На набережной Токио, где расположен туристический центр, гостей встречает андроид в виде женского образа. Джунко Чихира – такое имя дали роботу разработчики компании Toshiba. «Она» разговаривает на трех языках, ее лицо вполне приемлемо меняет мимику, близкую к человеческим реакциям, и служащая вполне справляется с обязанностями работников рецепшн. Общаться с Джунко можно посредством клавиатуры, однако в ближайшем будущем планируется оснастить ее технологией распознавания языков и реагировать на речь.
Трудности создания человекоподобных аппаратов связаны со сложными процессами, происходящими в нашем мозге. Ученое сообщество старается конструировать роботизированные части человеческого тела, доводя их до совершенства. Так, например, появились Двуногий SCHAFT и его последующий безымянный вариант. Модель представили в 2016 году японские робототехники. Машина переносит грузы, доставляет их, подымаясь по ступенькам, что до нее не мог делать ни один робот.
Нашумевшие работы от инженеров Лаборатории разумной техники при Университете Осаки – Эрика, и Университета Аальборг – Geminoid DK покоряют своей степенью свободы. Эрика довольно реалистична и способна взаимодействовать с людьми посредством распознавания голоса, отслеживания их движений. Она поворачивает голову, двигает мышцам лица, шеи, плечей и даже талии. С первого взгляда на Geminoid DK трудно понять, что перед нами искусственное создание. Задача гиперреалистичного робота выяснить, как реагируют люди на андроидов, очень похожих на человека.
Чудом техники можно назвать робота ATLAS Unplugged, рост которого приближается в 2 метрам, а вес – к 160 кг. В него вмонтированы мощные батареи, три компьютера, маршрутизатор, беспроводная связь. Его задача – помощь солдатам и службе спасения во время экстренных ситуаций.
В качестве домашнего или офисного помощника станет в недалеком будущем «Надин», созданная исследователями в Сингапуре. Она смотрит в глаза собеседнику, выражает эмоции радости и печали, жестикулирует руками, двигает руками во время произнесения слов. Она запоминает лица, может даже вспомнить тему предыдущей беседы, в общем, почти полноценно общается.
Французский Ромео не очень реалистичен, но наблюдая за его физическими возможностями, немного пугаешься этого от части : кажется, что внутри у него сидит ребенок.
Один из последних и наиболее продвинутых роботов – ASIMO от робототехников Honda. Он легкий, грациозный, ловкий. Ему под силу одной рукой поднять упаковку с соком, открыть крышку, в другую взять чашку, налить в нее сок поставить на стол, аккуратно, на пролив. ASIMO на сегодняшний день – один из самых технологически способных роботов в мире.
Что ж, судя по скорому развитию робототехники и по вещам, которые , ближайшее будущее, где андроиды станут нашими неизменными спутниками – уже не за горами.
Не за горами будущее, в котором роботы-андроиды будут помогать нам с вами по хозяйству, например, готовить ужин и убираться в доме. Сейчас человекоподобные роботы могут быть использованы только в развлекательных или образовательных целях. Давайте рассмотрим, какие доступные по цене человекоподобные роботы есть в продаже и можно ли их программировать.
В статье я буду рассматривать только тех роботов, у которых есть две ноги, две руки и голова. Которые имеют большое количество степеней свободы, т.е. большое количество сервомоторов. Это даёт возможность передвигаться пешком, как люди, вставать, если робот упал, танцевать, подниматься по ступенькам и т.п. Обзор будет очень поверхностным: рост робота, количество сервоприводов, цена, время работы от аккумулятора, наличие гироскопа и других датчиков, с помощью чего программируется и управляется. Рассматривать здесь очень дорогих роботов я не буду: установлю планку в 100 тыс. руб.
Это один из самых недорогих человекоподобных роботов. Выпускает этого робота корейская компания Robotis . Стоимость робота на сайте компании Robotics 499 долларов. В отечественных магазинах можно найти его по цене 44000 руб. Элементы робота совместимы с конструктором серии ROBOTIS DREAM этой же фирмы (расстояние между отверстиями кратны 6 мм.). Вот краткие характеристики робота: рост робота 26,93 см, для движений используется 17 сервомоторов, скорость ходьбы 24,0 см/сек, аккумулятор рассчитан примерно на 30 минут непрерывной работы. Набор укомплектован модулем Bluetooth . Гироскопический и другие датчики в наборе отсутствуют. Документацию по роботу можно посмотреть .
Управляется робот контроллером с открытой платформой OpenCM9.04 (ARM Cortex M3 STM32F103RE 72MHz, описание см. ), которая оборудована 4-мя портами для подключения дополнительных датчиков, светодиодов и т.п. (не входящих в комплект), которые вам могут понадобиться для выполнения дополнительных задач.
Детали корпуса робота могут быть распечатаны на 3D-принтере. 3D-модели можно найти на сайте Thingiverse .
Для управления роботом есть бесплатное приложение для Android: DARWIN-MINI (ROBOTIS) . Поддерживается управление кнопками (основные движения, движения футболиста, удары), жестами (используется гироскопический датчик смартфона) или голосом (распознавание произнесённых команд). Возможно добавление или переназначение кнопок, жестов и голосовых команд.
Для программирования робота используется бесплатное фирменное ПО RoboPlus . Поведение робота программируется с помощью редактора , а сложные движения с помощью RoboPlus Motion . Скачать все вышеперечисленные программы можно .
Это набор тоже от корейской компании Robotics . Кроме трёх разных типов человекоподобного робота, из этого набора, вы можете собрать ещё 26 различных роботов и механизмов. Вот характеристики готового робота: 18 сервомоторов, гироскоп, ИК датчик расстояния, 2 ИК датчика препятствий. В микроконтроллер встроены датчики температуры, напряжения и микрофон. В комплекте есть пульт дистанционного управления. Дополнительно можно приобрести Bluetooth-модуль. Стоит робот в магазинах около 98000 руб.
После сборки роботом сразу можно управлять с пульта: робот может передвигаться и делать 16 запрограммированных движений. Примеры (программы и пошаговые инструкции) для этого конструктора можно найти . Кстати, о наборе я уже писал в статье «Конструкторы программируемых роботов ».
Программируется робот с помощью фирменного ПО – RoboPlus . Для программирования используется C-подобный язык. В составе ПО: редактор программ (см. картинку), менеджер оборудования RobotPlus Manager , утилита для программирования сложных движений RoboPlus Motion , терминал RoboPlus Terminal и мастер калибровки и настройки сервоприводов Dynamixel Wizard .
PLEN2
PLEN2 – это набор для сборки робота созданный японской компанией PLEN Project Committee состоящий из контроллера, сервомоторов и вспомогательных аксессуаров, из которого вы сможете собрать робота используя только отвёртку. Готовый робот имеет рост 20см. и вес около 600гр. Управляется 18-ю сервомоторами. Здесь есть акселерометр и гироскоп (MPU-6050), встроенный Bluetooth .
Этот проект был поддержан на краудфандинговом сервисе , где сорок самых шустрых покупателей могли заказать комплект для самостоятельной сборки за 699 долл. или собранного и протестированного робота за 799 долл., остальные за 899 и 999, соответственно. Комплект для разработчиков (с поддержкой ROS) обошёлся бы ещё дороже – за 1099 и 1199 долларов, соответственно. Владельцы 3D-принтера имели возможность заказать только электромеханическую часть робота (микрокомпьютер, сервомоторы) за 499 долларов, а детали корпуса распечатать самостоятельно. Те, кто успел заказать робота, получит его только после ноября 2015 года. О розничной продаже этого робота пока ничего не известно.
Контроллер робота совместим с платформой Arduino , поэтому желающие могут создавать свои программы для робота или добавлять новые функции. В редакции для разработчиков, контроллер поддерживает ROS , что даёт возможность экспертам и исследователям проводить полноценную разработку робота.
Помимо открытой аппаратной платформы, для робота будут бесплатно доступны 3D-данные (файлы форматов stl , iges и solid works ) деталей корпуса робота. На основе этих данных, имея 3D-принтер, вы сможете создавать собственные оригинальные детали для робота.
Сразу после сборки, робот умеет переносить небольшие предметы, танцевать, играть в футбол с другими роботами. Вы сможете управлять им как с помощью смартфона и ПК, так и другими способами благодаря сенсорным устройствам, например, движениями тела, выражениями лица, миогенными сигналами, мозговыми волнами и т.п.
Из набора RQ-HUNO корейской фирмы ROBOBUILDER вы можете собрать человекоподобного робота высотой всего 19 см, а весом – 620 гр. Стоимость такого набора в магазинах порядка 44000 руб. Вот характеристики собранного робота: контроллер Arm Cortex M3, 16 сервомоторов, датчик препятствий и звука, встроенный в микроконтроллер Bluetooth, работа от аккумулятора примерно 50-60 мин. Гироскопа или акселерометра в наборе нет. Набор укомплектован пультом управления. Перфорация деталей совместима с другими конструкторами компании линейки RQ: RQ+110, RQ+120 и т.д. (перечисленные наборы в продаже в России я не нашёл, подробнее о наборах см. ). Использование этих наборов теоретически позволяет расширить функциональность робота (добавить сервоприводы) или поменять конструкцию. Официальная страничка робота RQ-HUNO .
Прямо из коробки робот умеет делать 11 запрограммированных движений. Кроме того вы можете запрограммировать 10 своих движений и 10 поведений (реакций на датчики).
Через Bluetooth роботом можно управлять с помощью Android -смартфона или планшета с помощью приложения . Здесь же можно программировать движения и поведения вашего робота.
Для программирования новых движений и поведений на ПК есть приложение Motion Builder. Скачать всё ПО компании Robobuilder можно .
Для продвинутых разработчиков есть много вкусного: поддержка Microsoft Robotics Studio 4 и, соответственно, Powerful MSRDS Visual Programming Language , возможность управления роботом с помощью последовательного протокола RQC (потребуется проводное или Bluetooth -соединение робота с ПК), возможность создания своей прошивки на Embedded C (WinARM ), Java -библиотека для Android -устройств (можно делать свои Android -приложения взаимодействующие с роботом).
5720T – это набор от той же корейской фирмы ROBOBUILDER . Из набора можно собрать человекоподобного робота (ростом 28,5 см. и весом 1,25 кг.), динозавра или собаку. Есть возможность собрать шестиногого паука. Основная фишка этого комплекта – прозрачный корпус, позволяющий наблюдать за работой спрятанных внутри механизмов, и программно-управляемые двухцветные светодиоды. Характеристики такие: микропроцессор RBC-NYN , 16 сервомоторов, датчики препятствий и звука, акселерометр. Bluetooth -модуль – опционально! Набор укомплектован инфракрасным пультом управления. Стоимость набора в российских магазинах порядка 53000 руб. Официальная страничка робота 5720T – .
Управляется и программируется этот робот с помощью тех же приложений, что и модель RQ-HUNO , рассмотренная выше. Для робота есть также руководство Microsoft Robotics Developer Studio (MSRDS) Visual Programming Language (VPL) for ROBOBUILDER USER .
Hovis Lite
Hovis Lite – это робот корейской компании DST Robot , которая выпускает несколько роботов линейки Hovis (Hovis Lite самый недорогой и простой из них). Робот поставляется в виде набора, из которого можно собрать ещё 26 различных моделей (так написано в инструкции пользователя, но на официальном сайте я нашёл только 12 дополнительных роботов и механизмов). По желанию этот робот может быть улучшен до более продвинутых роботов линейки Hovis : Hovis Eco или Hovis Genie . Вот характеристики собранного человекоподобного робота: рост 34,8 см., вес 1,45 кг, контроллер ATmega128 MCU , 16 сервомоторов (доступно увеличение степеней свободы, за счёт установки дополнительных 4-х сервомоторов), датчик расстояния, есть пульт дистанционного управления, встроенные в микроконтроллер датчики света и звука. Робота можно найти в продаже от 65000 руб. (цена обновлена 08.06.2015). Отдельно вы можете приобрести корпус закрывающий механизмы робота, гироскоп/акселерометр и модуль Bluetooth .
По умолчанию робот зелёного цвета, или можно опционально приобрести робота жёлтого, красного или синего цвета. Помимо этого вы можете сами распечатать на 3D-принтере детали нужного цвета, 3D-модели деталей есть .
Для программирования робота используются разные программы, в зависимости от вашего уровня подготовки. Начинающим подойдёт программа DR-SIM (второе название «Motion Editor », редактор движений). Здесь вы можете создавать движения наблюдать за их выполнением прямо на экране, или, подключившись к роботу, можете выполнять движения на нём или захватывать с него движения прямо в программу.
Разработчики среднего уровня могут использовать программу DR-Visual Logic (графическая среда разработки, с возможность просмотра готового кода в виде C-подобного языка, см. картинку) или Microsoft Robotics Developer Studio . Программы DR-SIM и DR-Visual Logic поставляются в наборе и работают только под Windows .
А продвинутые разработчики и эксперты могут использовать DR-C , Microsoft Visual Studio и AVR Studio .
Официальная страничка робота . Официальную документацию, 3D-модели пластмассовых деталей и подробные характеристики по всем роботам компании Hovis можно найти .
– это ещё один робот линейки HOVIS от компании DST Robot . Конструктив робота такой же, как и у Hovis Lite , но здесь другая голова, ступни и робот «одет» (есть корпус закрывающий механизмы робота). В сборе робот имеет рост 41,8 см. и вес 1,8 кг. Количество сервомоторов у робота - 18, есть датчик расстояния, гироскоп и акселерометр, в микроконтроллер встроены датчики света и звука, на голове и ладонях у робота датчики касания, в голову встроена цветная светодиодная подсветка для выражения эмоций. Комплектуется пультом управления. Этого робота можно найти в продаже по цене от 75000 руб. (цена обновлена 08.06.2015). Дополнительно можно приобрести Bluetooth -модуль. Официальная страничка робота .
Для программирования используются то же программное обеспечение, что и для программирования робота Hovis Lite , о котором написано выше.
Итак, что можно сказать в итоге
Даже самые дешёвые и доступные модели человекоподобных роботов и обладают достаточным количеством степеней свободы, чтобы выполнять разнообразные трюки и танцевать. Если вам нужно наличие гироскопа и/или акселерометра, например, чтобы делать балансирующих роботов, то стоит присмотреться к более дорогим моделям: , PLEN2 . Или можно купить и затем доукомплектовать гироскопом робота Hovis Lite . В модели есть только акселерометр. Гироскопов для и я не нашел.
С точки зрения разработки, то здесь всё на ваш вкус и цвет. Если вы хотите работать с платформой Arduino , то для вас PLEN2 . В остальном, смотрите сами, что вам больше нравится.
Что же касается помощи по дому, то может быть вам и удастся научить вашего робота приносить вам тапочки...
Развитие искусственного интеллекта приближается к моменту, когда роботы перестают быть просто механизмом. В будущем они будут обладать самосознанием, эмоциями, а также полным спектром высокотехничных вычислительных возможностей. Уже сегодня роботы из Америки, Европы, Кореи, России умеют бегать и ходить по лестнице, работать официантами, играть на скрипке и разговаривать, отжиматься и сопереживать. При этом они всё больше напоминают людей, то есть являются антропоморфными роботами. В этом списке представлены примеры наиболее совершенных роботов-андроидов.
1. ASIMO и Р-серия от Honda
ASIMO – 11-й в серии ходящих роботов, разработанной японской корпорацией Honda. Похожий на малыша в скафандре, он больше, чем просто симпатяжка: это мощный робот, в котором применяются самые продвинутые технологии. Он умеет двигаться и бегать, как человек, взаимодействовать с людьми и выполнять простые задачи, например держать поднос и подавать еду. ASIMO был разработан еще в 2000 году, а в 2005-м получил значительное обновление. Сейчас модели этого робота (1,2 метра ростом и весом около 55 килограммов) используются по всему миру и "породили" целую череду подобных машин.
2. Petman
Petman – антропоморфный робот, разработанный специально для тестирования противохимической защитной одежды. Рост 175 см, вес 80 кг. Чтобы максимально точно симулировать действия и реакции человека, Petman должен двигаться максимально естественно: ходить, наклоняться, выполнять разнообразные упражнения. Более того, Petman воспроизводит и физиологию человека в защитном костюме: робот может регулировать температуру "тела", влажность, даже потоотделение. Сейчас система проходит серию испытаний и экспериментов, которые позволят определить ее действенность. Создан по заказу американского Минобороны, коммерчески не используется.
3. Atlas
Двуногий робот Атлас был разработан инженерной компанией Boston Dynamics в рамках конкурса, объявленного DARPA – агентством Министерства обороны США. Он способен передвигаться по пересеченной местности, а также карабкаться по вертикальным поверхностям с помощью рук и ног. Первая версия, выпущенная в 2013 году, была оснащена кабелем, через который подавалось питание и осуществлялся контроль за роботом. Новый Атлас, получивший имя Atlas Unplugged (беспроводной Atlas), работает на аккумуляторе и использует беспроводное управление. Он немного выше и тяжелее предшественника – 1,88 метра и 156,4 килограмма. По утверждению производителя, 75% этой человекоподобной машины полностью обновлено – прежней осталась только нижняя часть ног.
Название этого робота, созданного консорциумом семи европейских университетов, расшифровывается как Cognitive Universal Body – универсальное познающее тело. iCub был разработан, чтобы проверить теорию воплощенного познания на роботах. Она говорит о том, что разум развивается во взаимодействии с физическим телом, которое осуществляет связь с окружающей средой. iCub был разработан так, чтобы как можно более точно воспроизвести систему восприятия человека. Это позволяет ему познавать мир точно так же, как маленькому ребенку, который получает когнитивные навыки, изучая свое окружение. iCub выглядит как 3-ий малыш, имеет высоту 1 м.
5. Poppy
Poppy – первый робот в своем роде: он был напечатан на 3D-принтере, что помогло его разработчикам сократить стоимость производства на треть. Poppy получил шарнирный позвоночник с 5 моторами, что удивительно для роботов таких размеров. Такая система не только позволяет роботу двигаться более естественно, но и помогает ему удерживать равновесие, меняя позу. Дополнительная гибкость также дает возможность удобнее взаимодействовать с роботом, например вести его за руку. Инновационный 3D-печатный робот будет помогать людям в учебных классах и исследовательских лабораториях.
Этот робот (ростом 125 см, весом 45 кг) умеет запоминать и узнавать лица. Может повторять за человеком движения. Хорошие навыки взаимодействия со сложными предметами: способен ездить на двухколесном скутере Segway, пробираться через завалы камней. Обладает повышенной устойчивостью. Создатель: Korea Advanced Institute of Science and Technology
7. Romeo
Romeo создан на основе другого человекоподобного робота, NAO, для ухода за пожилыми и больными людьми, а также в качестве личного помощника. Робот может ходить, воспринимать окружающий мир в трех измерениях, слышать и говорить. При высоте в 1,4 метра Romeo весит всего около 40 килограммов. Чтобы максимально уменьшить его вес, разработчики изготовили его "тело" из углеродного волокна и резины. Дизайн робота был выполнен с учетом того, чтобы человек, за которым ухаживает Romeo, не мог пораниться. Тестирование Romeo в реальных условиях запланировано на следующий год. Применять его в домах престарелых можно будет уже в 2017-м. Частично эта разработка финансируется правительством Франции и Еврокомиссией; общий бюджет проекта на 2009–2016 годы составляет 37 миллионов евро.
8. Violin Playing Robot
Один из представителей целой серии роботов от Toyota, позиционирующихся как антропоморфы женского пола - роботы-няни, сиделки и т. п. Движения рук настолько точны, что может невыразительно, но без ошибок играть на скрипке. Основные области действия линейки Toyota Partner Robots: помощь в быту, сфере обслуживания, в госпиталях, на производстве. И ещё в их задачу входит персональная транспортировка. Рост 152 см, вес 56 кг.
Этот 58-сантиметровый человекоподобный робот был создан в качестве компаньона и помощника людям. С 2008 года было выпущено несколько его версий, самая известная из которых, Academics Edition, разработана специально для университетов и лабораторий, где ее используют в образовательных и исследовательских целях. В 2015 году свыше 5 тысяч моделей NAO применяются более чем в 50 странах мира. Средняя цена €10 000, в России - 700 000 рублей. Создатель: Aldebaran Robotics.
10.AR-600
Единственная из многих российских разработок, дошедшая до стадии производства и продажи готовых роботов. Задача андроидных роботов этого класса - замена человека на вредных для здоровья и опасных для жизни производствах. Разработка обошлась в 300 млн рублей. Умеет ходить со скоростью до 3 км/ч, подниматься и спускаться по лестнице. Один из способов управления – с помощью экзоскелета, который надевает на себя оператор: робот копирует его движения. Умеет оперировать мелкими предметами разной формы. Создатель: ЗАО «Андроидные роботы». Рост 150 см, вес 60 кг.
11. RoboThespian
RoboThespian – антропоморфный робот в натуральную величину, созданный для общения с людьми в общественных местах. Он полностью интерактивен, знает несколько языков и максимально ориентирован на пользователя. RoboThespian разрабатывался более 6 лет, и нынешняя его модель – уже третье поколение робота. Платформа была протестирована в различных научных центрах и исследовательских институтах в нескольких странах. RoboThespian с легкостью способен сыграть практически любую роль, спеть любую песню, рассказать интересную историю или даже исполнить какой-нибудь танец.К стандартному набору предложений в RoboThespian можно добавить собственный контент, а также закачать звуки и видео. Вес робота составляет 33 кг, рост - около 165 см.
12. Repliee
Японские ученые cоздали робота, очень похожего на девушку, под названием Repliee. Он сделан из гибкой силиконовой кожи, и из прочного пластика, а также различных датчиков и моторов, которые позволяют ему общаться с людьми. Она может двигать руками, мигать, как человек и имитировать дыхательные движения, реагирует на прикосновения. Распознает и ищет предметы. Силиконовое покрытие имитирует человеческую кожу. Создатель: Osaka Intelligent Robotics Laboratory. Рост 160 см, вес 88 кг.
13.Robonaut
Разработка Robonaut началась еще в 1997 году, однако первая серия роботов, выпущенная в начале 2000-х так и не полетела в космос. В 2006 году проектом заинтересовалась компания General Motors. В феврале 2010 был продемонстрирован первый экземпляр R2. 24 февраля 2011 года Robonaut был доставлен на МКС, где он и по сей день помогает космонавтам проводить эксперименты. В ближайшем будущем его модифицируют, приспособив к работе в открытом космосе. В 2009 году был объявлен «Проект М», подразумевающий высадку Robonaut на Луну, однако вскоре он был отложен на неопределенный срок.
14. Eccerobot
ECCEROBOT, созданный в 2011 году, максимально похож на человека в плане анатомии: он имеет около сотни искусственных мышц, отвечающих за его движения. Особенно развита у машины мимика лица. Робот способен реагировать на внешнее окружение благодаря камерам, многочисленным датчикам и акселерометрам.
15. Роботы-танцовщицы – Lexy и Tess
На выставке CeBIT в Ганновере немецкая компания, разработчик программного обеспечения Tobit, представила двух роботов-танцовщиц, а также робота-диджея с мегафоном вместо головы. Лекси и Тесс (так зовут механических дам) двигаются и изгибаются под музыку; правда, представление особой красотой и выразительностью не отличается. Собственного робота-танцовщицу можно приобрести за 39,5 тысячи долларов.