Роботы и искусственный интеллект

"В состоянии, в котором он находится сейчас, робот сам способен позиционировать себя в пространстве, стараться приземлиться на колеса, а не на базу, а в том случае, если он перевернулся, работать "вверх ногами". Основная задача данного робота - военная разведка на местности", - говорит Джон Салтон, один из разработчиков робота и технический специалист лаборатории Сандия в США.

На сегодня западные военные уже используют на практике роботов-военных, более того "домашние" модификации похожих роботов используются для патрулирования периметра жилища и обнаружения вторжения без хозяина, однако все эти машины имеют довольно ограниченный диапазон действия, который лимитирован дальностью действия пульта ДУ. Sand Flea управляется при помощи ноутбука или мобильного телефона, что делает робота значительно более автономным.

На данный момент разработчики изготовили два робота, приходных для использования в зонах боевых действий, еще восемь находятся в стадии создания.

Роботизированный зоопарк вооружённых сил США продолжает пополняться — частью в виде готовых изделий, частью в виде проектов. К первым относятся, например, собака-мул BigDog, способная тащить на себе 150 кг груза на расстояние пары десятков километров, и механическая блоха-переросток Sand Flea, легко перемахивающая 7-метровые заборы. Среди вторых можно назвать робота-гепарда и его недавно представленного возможного конкурента робота-страуса FastRunner («Быстрый бегун»).

Авторами искусственной птицы являются инженеры из Института изучения когнитивных способностей человека и машины (IHMC) и Массачусетского технологического института (MIT). Они создали особую конструкцию конечностей, благодаря чему робот может разгоняться до 30 км/ч с помощью лишь одного привода на каждой ноге — этого и требовали заказчики из Управления перспективных исследований Министерства обороны США (DARPA).

Правда, такая скорость достижима только на относительно ровной поверхности. На пересечённой местности с небольшими препятствиями она снижается до 15 км/ч. Для сравнения, реальный страус «разбегается» до 60–70 км/ч.

Другие возможности птицеподобной машины пока точно не определены. Предполагается, что её высота составит 1,4 м, на голове расположится видеокамера и различные датчики, а к корпусу можно будет крепить вспомогательное оборудование и, быть может, лёгкое вооружение.

Подготовлено по материалам IEEE Spectrum.

Машина для бокса, весящая 385 кг, представляет собой стальной шкафоподобный агрегат со вставками из алюминия и стекловолокна высотой 188 см и стороной основания около 150 см. В её верхней части смонтирована голова, а по бокам — руки. Колёсная платформа опоясана плотным и толстым резиновым бампером (примерно как на аттракционных электромобильчиках), который помогает держать оптимальную дистанцию между спарринг-партнёрами и защищает от столкновений.

Внутри находятся два независимых джойстика для управления конечностями и дисплей, на котором отображается количество очков и другие параметры. Как и в обычном боксе, очки начисляются за попадание в голову соперника. Наблюдать за противником можно через решётку в средней секции робота, которая также служит для вентиляции.

Топливный двигатель обеспечивает пять часов беспрерывной работы. Робот способен двигаться вперёд и назад, совершать повороты в любую сторону и развивать скорость до 5 км/ч. Для поединка достаточно ровного участка поверхности площадью всего в пару квадратных метров; впрочем, на таком клочке земли бойцам, конечно, не развернуться.

Развлечение подходит для детей от 8 лет, хотя, судя по высоте машин, туда вполне сможет забраться и взрослый. Продажи осуществляет торговая сеть Hammacher Schlemmer. Производитель в описании не указан. Стоит изделие $17 тыс. (не вполне понятно, это цена пары боксёров или только одного).

Подготовлено по материалам FOX News.

Робомедуза была разработана специалистами Политехнического университета Виргинии (Virginia Tech) по заказу Бюро военно-морских исследований США (ONR) в 2009 году. Она предназначается для проведения подводных исследований — выявления химического состава воды, слежения за косяками рыб, а также — поскольку клиентом всё-таки является военное ведомство — наблюдения за надводными кораблями и субмаринами.

«Купол», копирующий ушастую медузу (Aurelia aurita), выполнен из силикона, вулканизирующегося при комнатной температуре (RTV). Он имеет диаметр 16,4 см и весит около 250 г. «Робомедуза» оснащена всей необходимой аппаратурой, а её движения имитируют оригинал с помощью приводов из материала, который обладает эффектом памяти формы — способностью возвращаться в исходное состояние после деформации при нагреве.

Однако у реальной медузы есть связанная с движением особенность, неучтённая разработчиками: нижняя часть «зонтика» колеблется по инерции и с некоторым запозданием по отношению к основному двигательному действию тела. Вспомогательный импульс позволяет ушастой медузе быстрее перемещаться.

Руководитель проекта Алекс Вильянуэва и его коллеги перепробовали всевозможные конструкции, которые повторяли бы такую анатомическую деталь. Вначале они столкнулись с чрезмерным сгибанием материала, которое нельзя было компенсировать. Но, в конце концов, этот побочный эффект удалось устранить, проделав небольшие отверстия в корпусе.

Результаты работы были представлены на конференции специалистов по гидродинамике Американского физического общества (APS), которая прошла с 20 по 22 ноября в Балтиморе.

Подготовлено по материалам PhysOrg.

Полутораметровый робот передвигается по охраняемой территории на четырех колесах и может использоваться для патрулирования периметра в ночное время. Встроенные датчики позволят роботу обнаруживать недозволенную активность, такую как попытки суицида и проявления насилия. Обо всех нарушениях режима система оперативно докладывает дежурному офицеру, а установленные на борту средства экстренной связи позволят заключенным самостоятельно связываться с охраной в случае необходимости.

Руководитель проекта, профессор Ли Байк-Чул (Lee Baik-Chul) из Kyonggi University, объясняет, что новое устройство возьмет на себя часть функций надзирателя и позволит живым охранникам уделять больше времени исправительной и реабилитационной работе. «Мы практически закончили разработку специализированной операционной системы, отвечающей за управление роботом, а сейчас занимаемся ее отладкой. Нам также хотелось бы придать электромеханическому стражу предельно дружелюбный внешний вид», - сообщил исследователь обозревателям новостного агентства Yonhap.

Роботизированный надзиратель создавался в рамках масштабного проекта, финансируемого министерством экономики и знаний. В общей сложности на разработку было потрачено более одного миллиарда корейских вон (примерно 861 000 долларов США). Три робота-охранника в самом скором времени пройдут стажировку в исправительных колониях города Поханг (Pohang), расположенного в юго-восточной части страны. Начало испытаний назначены на март следующего года.

Сегодня Южная Корея по праву претендует на звание мирового лидера в области робототехники. Устройства, сконструированные корейскими инженерами, обучают школьников английскому языку, охраняют государственные границы, отрабатывают друг на друге приемы таеквондо, участвуют в театральных постановках и следят за чистотой жилищ.

В 2009 году учёные впервые добились произвольно контролируемого полёта живого жука, выполнявшего команды оператора, словно радиоуправляемая модель. Но электроника, которую насекомое тащило на спине, питалась от крошечной батарейки, а это не позволяло рассчитывать на длительное применение киборга в поле. Вот если бы жук ещё сам себя подзаряжал…


Прежде чем монтировать генераторы на самого жука, учёные подвесили насекомое в жёстком креплении и с помощью тонкой палочки из пьезоэлектрического материала измерили усилия, развиваемые насекомым в разных точках его тела. При этом от движений подопечного удалось снять до 115 микроватт мощности (фото Ethem Erkan Aktakka, University of Michigan).

Теперь профессор Халил Наджафи (Khalil Najafi) и докторант Этхем Эркан Актакка (Ethem Erkan Aktakka) из университета Мичигана продемонстрировали решение проблемы.

Учёные разработали несколько вариантов миниатюрных пьезоэлектрических генераторов, закрепляемых на спинах животных. Концы этих упругих балок касаются надкрылий и колеблются вслед за движениями жесткокрылых.

В роли подопытных выступали зелёные июньские жуки (Cotinis nitida). Актакка и Наджафи поэкспериментировали с разными точками размещения генераторов, а также измерили доступные отклонения концов балок, развиваемые насекомым усилия и мощности.

Два начальных прототипа, установленные непосредственно на насекомом, позволили снять с него 11,5 и 7,5 микроватта при частоте колебаний крыльев 85-100 герц (жук был закреплён в лабораторной установке).

Далее был создан улучшенный образец в виде крошечной спирали. Для него даже была разработана технология производства из монолитного куска пьезоэлектрического материала: тонкую спираль вырезали фемтосекундным лазером.




Последняя модель была испытана на устройстве, имитирующем крылья жука. Система развивала усилие, равное ранее измеренному на живом создании.

Эта спираль выдала мощность уже в 18,5-22,5 микроватта. Авторы опыта предположили, что размещение на насекомом пары подобных генераторов (по одному на крыло) позволит получать более 45 мкВт электричества. В дальнейшем экспериментаторы намерены не просто поместить финальный образец на жука, но и испытать его в свободном полёте.

Кроме того, новаторы высчитали, что если подсоединить подобные микрогенераторы напрямую к летательным мускулам, доступную бортовой электронике мощность можно будет поднять ещё в десять раз. Но это уже идея на перспективу, как и снабжение надкрыльев насекомого гибкими солнечными ячейками.




Итоги проделанной работы подведены в статье в Journal of Micromechanics and Microengineering.

Добавим также, что финансировались эти эксперименты исследовательским агентством Пентагона DARPA в рамках программы по интеграции микроэлектромеханических систем и насекомых (Hybrid Insect MEMS), стартовавшей в 2006 году.

К телу робота была подведена система из пяти трубок, которая позволяла определенным образом менять давление внутри разных частей "устройства". Из разных эластических свойств различных регионов робота ученые добились того, что созданная ими система совершала поступательное движение. Они также смогли заставить робота проползать под очень невысоким (всего несколько сантиметров) препятствием.

По утверждению создателей, во время работы они вдохновлялись устройством морских звезд, разного рода червей и кальмаров. Четыре видеоролика с записью испытаний робота можно найти здесь. По словам одного из руководителей исследования Джорджа Уайтсайдса, увеличенная версия робота вполне может быть мобильной - емкости с газом могут располагаться прямо на механизме.

Примечательно, что Уайтсайдс уже строил эластичные механические системы. Так, ранее ему вместе с коллегами, используя аналогичный дизайн и материалы, удалось создать пневматический манипулятор.

Главной проблемой собак является то, что они… живые! Их содержание обходится слишком дорого, кроме того, собака может утомиться, и эффективность ее работы снизится. Роботы не устают никогда, и содержание их получается совсем недорогим. Более того, авторы проекта уверены, что роботы заведомо более эффективны. Главным образом, это обеспечивается уникальными сенсорами на полимерах с молекулярными отпечатками. Кроме того, компактные размеры этих сенсоров позволят машинам пробираться в труднодоступные места. И, наконец, в таком ответственном деле как обнаружение наркотиков, робот сможет выступать как вещественное доказательство, тогда как собака в таком качестве не подойдет.

ак сообщает сам изобретатель, на своего WALL-E он тратил около 25 часов в неделю. Подсчитав все затраты времени, он сказал, что ему потребовалось порядка 3800 часов на выполнение данной работы. Майк Сенна создавал робота для себя, а не для продажи, поскольку это является его хобби. WALL-E получился точно таким же, как в мультфильме – инженер сумел соблюсти абсолютно все пропорции и с точностью перенести все акценты его лакокрасочного покрытия, местами со ржавчиной. Настоящий WALL-E выполнен в мельчайших подробностях, и видно, что у его создателя есть опыт такой работы. Г-н Сенна подтвердил, что умеет воссоздавать виртуальных роботов, и первым его творением стал знаменитый R2-D2 из вселенной «Звездные воины». Эта поделка тоже выполнена на высочайшем уровне качества и мастерства.

удьба R2-D2 очень хороша – вместе со своим изобретателем он посещает различные благотворительные акции, и то же самое делает и WALL-E. Совсем недавно робот-мусорщик посетил благотворительный вечер «Город надежды», организованный для сбора средств на детей, больных раком. Сами дети тоже приняли участие в этом мероприятии и были в полнейшем восторге от настоящего WALL-E. И радости их не было предела, когда они узнали, что роботом можно еще и управлять с помощью специального пульта. Кто знает, может, следующим творением Майка Сенны будет робот Ева – возлюбленная WALL-E.