Roboti v průmyslu - jejich typy a varianty. Využití robotů v moderním světě - nejnovější vývoj

Na začátku dvacátého století, kdy Asimov formuloval své slavné zákony robotiky, se zdálo, že vytvoření plně funkčního humanoidního robota není daleko. Ale čím víc času od té doby uběhne, tím víc se ukazuje, že nejde o deset, ani dvacet a možná ani stovky let, ale mnohem delší období. Ale přesto se nyní objevují všechny druhy robotů. Každý z nich je dalším krokem ke společnému cíli.

Roboti do našich životů ještě nevstoupili, jak se ukazuje v mnoha fantastických blockbusterech, ale taková doba není daleko. Technologie se vyvíjejí rychlým tempem, z robota vymodelujete jak bojovou jednotku, tak stroj s lidským vzhledem a myšlením. Jaké vynálezy lze považovat za nejpokročilejší?

Robot Girl HRP 4C

Ano, robot navenek vypadá jako roztomilá japonská dívka, ale co je uvnitř? Výška tohoto modelu je pouhých 159 cm a hmotnost spolu s baterie je 43 kg. Pohyb robota se provádí pomocí 30 elektromotorů a dalších 8 těchto kousků má na starosti mimiku. Dívce se často říká jednoduše Miim, umí tančit a zpívat díky softwarovému vokálnímu syntezátoru. Miim také dokáže rozpoznat slova jí určená a interpretovat zvuky. První verzi robota Japonci předvedli již v roce 2009 a nejčastěji se používá v zábavním průmyslu, kde jsou potřeba realistické lidské analogy.

robot Atlas

Model má výšku 188 cm a hmotnost téměř 150 kg. Robot je poháněn 28 mechanickými, hydraulickými a tepelnými pohony. Nejzajímavější na tom je, že uvnitř tohoto vozu není žádná baterie, jako žádné jiné zdroje energie. Robot je poháněn speciálním 15 kW měničem energie, který funguje přes standard elektrické sítě napětí 480 voltů. Zpočátku byl robot vytvořen za účelem odstranění mimořádné události a dokonce i katastrofy způsobené člověkem. Atlas se snadno pohybuje po nerovném terénu a může chodit přes balvany a používat své paže k přelézání vertikálních překážek.

Humanoidní robot ASIMO

Malý robot, který snadno napodobuje lidskou chůzi, vynalezla Honda. Baby ASIMO měří 130 cm a váží 54 kg. Kromě dokonalé repliky lidské chůze při rychlosti 6 km za hodinu, robot fenomenálně interaguje s lidmi. Díky náhlavní kameře ASIMO shromažďuje veškeré vizuální informace, rozpoznává mnoho objektů, přičemž odhaduje jejich směr a vzdálenost. Robot tak snadno následuje člověka, a když se přiblíží, může ho pozdravit. Dokáže jít po schodech nahoru a dolů a také rozpozná jakékoli překážky, například snadno obejde lidi, které na cestě potká.

Výrobci nezapomněli pracovat se zvukem. Robot nejen rozpoznává zvuky, ale také je odlišuje od lidského hlasu. Do paměti ASIMO lze vložit 10 lidských tváří, robot je rozpozná a osloví jménem.

Robotický asistent HRP-2 Promet

Takový robot samozřejmě nebude schopen nahradit chůvu, ale bez problémů bude fungovat jako komorník. Takové zařízení vám otevře lednici, přesune nábytek a ovládá televizi. Robot provádí všechny tyto pěkné věci po hlasových příkazech. Robot má v hlavě několik kamer najednou a ty pro něj vytvářejí trojrozměrné projekce.

Dánský doppelgänger Geminoid DK

Autorem vývoje je vědec z University of Aalborg v Dánsku Henrik Scharfe. Dán vyrobil robota ke svému obrazu a podobě. Dvojník Henrik Scharfe se sebevědomě pohybuje, usmívá se a dýchá. Geminoid DK je samozřejmě stále snadno rozeznatelný od člověka, ale vypadá opravdu působivě. Stroj dokonale napodobuje mimiku a přesně opakuje pohyby. Robota lze ovládat na dálku.

Ve středu byl ve Star City novinářům představen prototyp androidního robota SAR-401. Tento robot je experimentálním prototypem pro vytvoření letového prototypu, který je následně plánován k odeslání na ISS. Ovládat jej bude možné ve dvou režimech: hlavním – z paluby ISS a záložním – z Mission Control Center u Moskvy.

Robotická žena AILA vytvořená v Německém výzkumném centru umělá inteligence DFKI „vybaveno“ dotykovými prsty. Vývojáři říkají, že hlavním cílem je přizpůsobit paměťový systém robota učení a zapamatování lidského chování, aby bylo praktické využití. AILA dokáže reprodukovat „viděné“ pohyby, dotýkat se a manipulovat s mnoha různými předměty způsobem, s nímž je třeba zacházet. Například robot může pochopit, že láhev

Roboti jsou tak dobří v ovládání kreativity, že někteří z nich dosáhli celosvětové slávy. Například skupina Z-Machines, výhradně robotická skupina, byla hlavní hvězdou koncertního programu během japonského Maker Faire v Tokiu v roce 2013. Tým se skládá ze tří strojů: robot-kytarista Makh, robot-bubeník "Ashura" a robot-klávesista "Cosmos".

Slavný japonský herec Ken Matsudaira má robota doppelgänger, který byl navržen speciálně pro natáčení reklam pro japonskou telekomunikační společnost KDDI.

V květnu v Německu během finále show „Germany's Next Top Model“ dostal jeden z robotů finalistů polibek od Heidi Klum.

Nejoblíbenější roboti v Japonsku tančí. Tito roboti umí tančit a la Michael Jackson, vyprávět příběhy, hrát různé hry a napodobovat pohyby.

Průmyslové roboty jsou hlavními pomocníky člověka. Tento samostatné zařízení, skládající se z mechanického manipulátoru a řídicího systému, který slouží k pohybu předmětů v prostoru a k provádění různých výrobní procesy. Průmyslové roboty mohou provádět základní technologické operace (svařování, lakování, montáž) a pomocné technologické operace (nakládka a vykládka). technologické vybavení, doprava).

V Moskvě v říjnu hra „Tři sestry. Verze pro Android. Japonská divadelní inovátorka Oriza Hirata v inscenaci hry Antona Čechova spojila dramaturgii a špičková technologie– spolu s umělci na pódiu byl android Geminoid F a robotický sluha Robovie R3. Technickým konzultantem představení byl jeden z předních výzkumníků v oblasti robotiky, Hiroshi Ishiguro, známý tvorbou přesné kopie sebe sama.

Humanoidní robot Rapiro může být víc než jen hračka. Jeho tvůrce, japonský inženýr Shota Ishiwatari, řekl, že robot vás může upozornit, když obdržíte oznámení na Facebooku a Twitteru, stejně jako zprávy. E-mailem. A pokud na Rapiro nainstalujete videokameru, robot bude moci hlídat byt.

Nejstarostlivější robot na světě je NAO. Robot rozpozná řeč, obličeje a dokonce i text. Hlavním inovativním rozdílem mezi NAO a mnoha dalšími roboty je to, že je naprogramován tak, aby se sám učil. Sběrem dat o světě a jejich zpracováním si robot vytváří vlastní představu o světě a učí se předvídat důsledky svých vlastních činů. Když je NAO smutný, přetočí ramena dopředu a skloní hlavu; v dobré náladě zvedá ruce a dokonce se natahuje s objetím. A pokud se NAO lekne, pak se scvrkne a bude sedět v této poloze, dokud ho někdo neprobudí jemným poplácáním po temeni.

Japonec Hitoshi Takahashi (Takahashi) strávil 11 let svého života vývojem mechanického brouka o hmotnosti 17 tun a další 3 roky jeho sestavením a uvedením do paměti. Robot dostal jméno Kabutom RX-03 a vzhledem připomíná vesmírné vozidlo z budoucnosti.Konstrukčně je vybaven 6 tlapkami a dieselovým motorem, který ho uvádí do pohybu. Tento „mechanický brouk“ sám o sobě unese až 6 dospělých osob.

Robot, vyvinutý výzkumníky z univerzity v Bonnu, je víc než jen další android pro velmi populární RoboCup. Kombinuje seriózní technické vymoženosti a zároveň jednoduchý design. Fotbaloví roboti – kombinace dovednosti a umělé inteligence. Kam utéct a kde je míč – na to všechno dosáhnou roboti svým mozkem, respektive programem, který do nich odborníci vložili.

Vědeckotechnický pokrok se nezastaví. Nejnovější technologie stírání hranic mezi fantazií a realitou.

Roboti už dávno nejsou sci-fi. Dnes jsou naši nenahraditelní asistenti v mnoha odvětvích. V tomto článku se podíváme na to, jak mohou vypadat a co dokážou doposud nejpokročilejší roboti.

Rover zvědavosti

Dosud nejpokročilejší rover třetí generace. NASA na jeho vývoj vynaložila 10 let a 2,5 miliardy dolarů. Ve skutečnosti jde o autonomní chemickou laboratoř na kolech o velikosti malého auta. Byl vytvořen speciálně pro studium kráteru Gale. Curiosity je doslova nacpaná nejrůznějšími zařízeními a senzory, které dokážou téměř vše od focení ve vysokém rozlišení až po spektrální analýza tvrdé zemské kameny.

Geminoid DK

Jedná se o jednoho z nejrealističtějších humanoidních robotů. Postavil ji Hiroshi Ishiguro spolu se svými kolegy z japonského Advanced Telecommunications Research Institute International. Vzhled tohoto robota je přesnou kopii Profesor Henrik Scharfe z univerzity v Aalborgu. Geminoid DK lze ovládat na dálku pomocí pokročilé technologie snímání pohybu. Umožňuje stroji napodobovat výrazy obličeje a přesně opakovat pohyby.

Baxter

Baxter je neobvyklý průmyslový robot, i když vypadá docela obyčejně. Takové modely lze nalézt téměř ve všech více či méně moderních strojírenských podnicích. Jeho hlavním rysem je zvýšená bezpečnost. Obyčejný průmyslové roboty se tímto způsobem vůbec neliší. Pokud má člověk tu smůlu, že spadne pod jejich mechanické kleště, vše může skončit dost smutně. Ale ne s Baxterem. V jeho „hlavě“ je kamera, která se stará o to, aby v poli činnosti nebyly cizí předměty. Pokud narazí, pak ultrazvukové motory, které ovládají úchopy mechanických „ručiček“, automaticky uvolní „kleště“.

Pavel

Paul je možná nejméně jako robot v obvyklém smyslu. Ale to, co dělá, je úžasné. Toto je skutečný robotický umělec, který se skládá pouze z jedné mechanické ruky, která drží tužku nebo plnicí pero. Proces kreslení je extrémně jednoduchý: člověk sedí před kamerou, která skenuje jeho obličej, a pak Paulova „ruka“ začne kreslit portrét. Robot navíc nekreslí podle šablony, každý portrét byť stejné osoby se ukáže jako jedinečný. V jeho kresbách je určitý styl.

divoká kočka

Vývoj slavné společnosti Boston Dynamics. Jedná se o průzkumného robota, který se dokáže pohybovat po nerovném terénu a ve cvalovém režimu dokáže zrychlit na 25,7 km/h. Ano, ano, tento robot umí cválat. A prudce zastavte a otočte se. WildCat je navíc neuvěřitelně stabilní, "shodit" je opravdu problém.

S Jedna

Záchranný robot od japonské firmy Schaft, kterého nakonec koupil Google (mimochodem stejně jako Boston Dynamics). S-One je malý, podsaditý, extrémně stabilní a velmi silný robot. Dokáže zvedat závaží, ovládat vrtačku, snadno si poradí s ventily a klikami. Díky speciálnímu nejnovějšímu vývoji se tvůrcům robota podařilo dosáhnout neuvěřitelné rychlosti a plynulosti při plnění úkolů.

Pod1

Tento robot byl vytvořen dvěma vývojáři software z USA Jay Flatland a Paul Rose. Robot se skládá ze 6 krokových motorů, 4 webových kamer a malého počtu veřejně dostupných dílů. A jeho hlavním úkolem je vyřešit Rubikovu kostku. A udělá to, jen si pomysli, za méně než jednu sekundu. Mezi lidmi nyní rekord v nejrychlejším složení Rubikovy kostky patří americkému teenagerovi Lucasovi Etterovi. Na podzim 2015 vyřešil kostku za 4,9 sekundy. Robot Sub1 trval pouhých 0,887 sekundy.

Row-bot

Nejnovější vývoj vědců z University of Bristol. Row-bot je prototyp robota, který je navržen tak, aby se pohyboval po povrchu znečištěných vodních ploch a požíral mikroby, které ve skutečnosti vodu znečišťují. Je pozoruhodné, že Row-bot používá „sežrané“ mikroby jako biopalivo k výrobě energie a pokračování v práci.

M-2000iA/1700L

Japonská společnost FANUC vyvinula nejsilnějšího robota na světě. Jeho jméno samozřejmě není příliš harmonické, ale možnosti jsou skutečně působivé. Robot strongman s rozpětím paží 4,7 metru dokáže zvedat předměty o hmotnosti až 1 700 kg. Předchozí nejvýkonnější robot na planetě, Titan, uměl manipulovat s předměty o hmotnosti až 1 tuny, ale jeho „paže“ byla také o něco delší – 6,5 metru.

Atlas

Boston Dynamisc nedávno široké veřejnosti představil novou generaci svého robota Atlas. B jeho schopnosti jsou prostě úžasné. Dvounohý humanoidní robot snadno prochází zimním lesem s velmi obtížným terénem. Rovnováhu přitom udržuje, i když mu nohy zapadnou do sněhu. Pokud však spadne, robot je schopen samostatně vstát z téměř jakékoli polohy.

Roboti. Je to stále exotika, ale přesto jsou v našich životech stále sebevědomější. Tři zákony robotiky od Isaaca Aizimova brzy přestanou být jen zábavnou literaturou. Roboti jsou tvorové, kteří svou lidskostí a zároveň strojem fascinují i ​​děsí. Robotický průmysl se neustále vyvíjí. Podívejte se na deset nejzajímavějších dosavadních exemplářů.

ASIMO: Humanoidní robot

ASIMO je humanoidní robot vytvořený společností Honda. S výškou 130 centimetrů a hmotností 54 kilogramů vypadá robot jako malý astronaut, který nese batoh. Dokáže chodit po dvou nohách a kopírovat lidskou chůzi rychlostí 6 km/h. ASIMO bylo vytvořeno v Japonsku ve výzkumném a vývojovém centru Honda. Tento poslední model v sérii, a je jich celkem jedenáct, byl první robot vytvořen v roce 1986.
Oficiálně je název robota zkratkou pro „Advanced Step in Innovative Mobility“, doslova „Advanced Step in Advanced Mobility.“ V roce 2002 bylo 20 robotů ASIMO. Výroba každého stojí milion dolarů a některé příklady lze pronajmout za 150 000 dolarů měsíčně.

Rozpoznávání pohybujících se objektů
Pomocí vizuálních informací shromážděných videokamerou namontovanou v hlavě robota ASIMO rozpoznává pohyby mnoha objektů a také odhaduje vzdálenost od nich a jejich směr. Pomocí kombinace těchto technologií může robot sledovat pohyb lidí s kamerou, sledovat člověka nebo ho pozdravit, když se přiblíží.

Rozpoznávání postojů a gest
ASIMO dokáže interpretovat pozice a pohyby rukou, rozpoznávat pozice a gesta. Díky tomu může robot reagovat nejen na hlasové příkazy ale také na přirozený pohyb lidí. Rozumí tak například tomu, kdy je mu nabídnuto podání ruky nebo kdy mu člověk zamává, a oplácí to. Navíc rozumí, když je namířeno ve směru pohybu.

Rozpoznávání prostředí
ASIMO je schopen analyzovat okolní objekty a krajinu a jednat tak, aby to bylo bezpečné pro něj i pro lidi v okolí. Například rozpozná potenciálně rizikové předměty, jako jsou schody, a zastaví nebo se vyhýbá lidem a jiným pohybujícím se předmětům, aby se zabránilo kolizi s nimi.

Rozpoznávání zvuku
Schopnost robota rozpoznat typ zvuků se prohloubila a nyní zná rozdíl mezi hlasy a jinými zvuky. Reaguje na své jméno, otočí se tváří k osobě, se kterou mluví, reaguje na náhlé neobvyklé zvuky, jako je upuštěný předmět nebo kolize, a otočí hlavu tímto směrem.

Rozpoznávání obličejů
ASIMO dokáže rozpoznat lidské tváře, i když se osoba pohybuje. Dokáže samostatně rozlišit 10 lidských tváří. Když se mu zapíší do paměti, bude na ně odkazovat jménem.

Albert Hubo: Robot Einstein

Robot Albert Hubo je robot pro Android. Jeho vzhled tvoří hlavu, která kopíruje hlavu vědce Alberta Einsteina, a torzo poměrně slavného humanoidního robota Hubo. Doba vývoje byla tři měsíce a skončila v listopadu 2005. Hlavu navrhla společnost Hanson-Robotics. Tělo je vyrobeno ze specifického materiálu Frubber, který se často používá v Hollywoodu.

Hlava má 35 kloubů, díky kterým dokáže na obličeji vyjadřovat různé emoce, pomocí nezávislých pohybů očí a rtů. V hlavě jsou také dvě CCD kamery pro vizuální rozpoznání. Albert navíc ví, jak dělat všechny nápady, které jsou Huboovi vlastní, takže je možné vyjádřit ještě přirozenější lidské pohyby a chování. Polymery jsou ukryty v těle lithiové baterie které poskytují zhruba dvě a půl hodiny životnost baterie robot.

Pomocí vzdálené sítě lze Albert ovládat externí počítač. Albert Humo byl poprvé představen v roce 2005 na summitu APEC v Busanu (Korea). Byl chválen mnoha světovými vůdci: prezidentem Spojených států, japonským premiérem a tak dále.

Stanley: samořídící vozidlo

Stanley je autonomní vozidlo vytvořené závodním týmem Stanfordské univerzity. Jedná se o obyčejný Volkswagen Tuareg upravený na možnost ovládat pouze palubní počítače. Soutěžil a vyhrál v roce 2005 DARPA Grand Challenge a získal tým Stanford Racing Team cenu dvou milionů dolarů, největší peněžní odměnu v historii robotů.

Mezi senzory používané ve Stanley patří pět laserových lidarů, dvojice radarů, stereo kamera a kamera s jedním objektivem. Zpracovat informace a určit polohu GPS přijímače automobilu, GPS kompasu, inerciálního řídicího systému a informace o odometrii kol přijímá interní sběrnice CAN Tuaregové. Počítačová část je šestá výkonné počítače Intel Pentium M s různými konfiguracemi a operační systémy Linux.

Stanley je obdařen systémem pro detekci blížících se překážek. Data z lidarů jsou kombinována s obrázky z vizuálního systému pro vytvoření úplnějšího obrazu průzkumu. Pokud není přijatelná cesta rozpoznána ani na dalších 40 metrů, rychlost klesá a lidaři hledají bezpečnou cestu.

Mimochodem, Stanleyho řízení bylo naprogramováno tak, že se pořídil záznam lidské jízdy v poušti a pak se nastavila přesná hodnota každého bitu informace generovaného jeho senzorovým systémem. Po této úpravě se robotické auto začalo kutálet rychlostí 45 mil za hodinu po silnicích křižovaných ve stínech stromů. Dokud nebyly nastaveny přesné hodnoty dat, auto se strachem odbočilo ze silnice a bylo si jisté, že cestu nezkřížily stíny, ale jámy.

BigDog Robot Mule

BogDog (BigDog, doslova - Big Dog) je čtyřnohý robot vytvořený společností Boston Dynamics v roce 2005. Projekt BigDog byl financován Agenturou pro ochranu pokročilého výzkumu v naději, že tvor by mohl sloužit jako robotický mezek pro vojáky v terénu příliš drsném na přepravu.
BigDog váží 75 kilogramů, je metr dlouhý a 0,7 metru vysoký. Na tento moment dokáže jet náročným terénem rychlostí 5,3 km/h, unese váhu 54 kilogramů a zdolá svahy o sklonu 35 stupňů.

RiSE: lezecký robot

Rise (RiSE) je malý šestinohý robot, který šplhá po svislých plochách: zdi, stromy, ploty. Podpatky Ryze mají drápy, mikrodrápy nebo lepivý materiál v závislosti na lezeném povrchu. Robot mění pozice, aby se přizpůsobil sklonu povrchu, a pevný ocas pomáhá balancovat na strmých površích. Miminko váží pouhé 2 kilogramy, je dlouhé 0,25 metru, běží rychlostí 0,3 m/s.

Každá ze šesti nohou robota je vybavena dvěma elektromotory. Palubní počítač ovládá tlapky, určuje způsob komunikace se zemí a obsluhuje různé senzory. Včetně senzoru, který vypočítává setrvačnost, senzor polohy kloubu pro každou tlapku, senzor napětí tlapky a senzor kontaktu nohy.

Budoucí verze Ryze budou používat suché lepení k lezení po dokonale hladkých čistých plochách, jako je sklo a kov. Rise byl vyvinut společně výzkumníky z University of Pennsylvania, Carnegie Mellon, Berkeley, Stanford a Lewis and Clark University. Projekt byl sponzorován DARPA Science Defense Office.

QRIO: Tančící robot

QRIO ("Quest for CurRIOsity") je dvounohý humanoidní zábavný robot navržený a prodávaný společností Sony, aby pokračoval v úspěchu své hračky AIBO (psí robot). QRIO je vysoký 0,6 metru a váží 7,3 kilogramu.

Robot dokáže rozpoznávat hlasy a tváře, díky čemuž si dokáže zapamatovat lidi a jejich sympatie a antipatie. Dokáže běžet rychlostí 23 cm za vteřinu, což je zapsáno v Guinessově knize rekordů (2005) jako první, nejrychlejší, dvounohý robot, který běží. Robot čtvrté generace hodina provozu na baterie.

Čtvrtá generace těchto robotů umí tančit na Hell Yes, Beckův videoklip. Tyto vzorky byly vylepšeny o třetí kameru na čele a mají vylepšené ruce a zápěstí. Programátoři pracovali tři týdny, aby naučili tyto roboty choreografii.