Французских робототехников не печалит повесть о ромео
Универсальный андроид сопоставимого с человеком роста в 2011 году начнёт обслуживать пожилых и калек. К 2015-му машина поднимется на конвейер и поступит в магазины как электромеханическая домохозяйка. Это будет один из самых продвинутых андроидов на свете – настоящее воплощение сложившегося в массовом сознании образа робота-слуги.
При условии, что у заваривших эту кашу французов всё окажется.
Проект Romeo развивает парижская компания Aldebaran Robotics вместе с дюжиной промышленных и отвлечённых партнёров. Любой член консорциума взял на себя определённую задачу. Одни озаботились динамикой, другими словами обращением и ходьбой с предметами.
Другие корпят над интеллектом для естественного общения с обладателем. И без того потом.
«Ромео» насчитывает в высоту 1,4 метра и весит 40 килограммов. В сумме робот наделён 37 степенями свободы, причём кое-какие находятся в неожиданных местах. К примеру, две степени надеются каждому глазу – дабы вращались.
По одной «свободе» заложено для каждой стопы –дополнительное сочленение делает её чуть больше похожей на людскую, это одно из новшеств. Три степени свободы заложены в позвоночник, что составлен из четырёх секций, – это также ход вперёд в сравнении с предшественниками.
Проект Romeo (продемонстрирован эскиз) стартовал в 2009 году. Затраты участников оценены в 10 миллионов евро. Практически половину из них предоставили правительства региона Иль-де-Франс и Парижа.
Aldebaran Robotics, кстати, базируется во французской столице (иллюстрация Aldebaran Robotics).
«Француз» обучится открывать и закрывать двери, брать в бутылки и руки чашки, связки ключей и, само собой разумеется, приносить их по просьбе хозяина. Наряду с этим робот будет запоминать размещение серьёзных вещей в доме и обнаружить их, даже в том случае, если сам обладатель забыл, что и куда подевал.
Принципиально важно, что Romeo проектируется в расчёте и на прямую физическую помощь – он сумеет поддержать пожилого человека при ходьбе и окажет помощь ему подняться при падения. По плану парижской компании, «Ромео» кроме этого научат осуществлять контроль самочувствие собственного обладателя и при необходимости робот позовёт участников семьи либо медпомощь.
Одна из основных изюминок разработки – понятный неискушённому человеку интерфейс. Никаких заморочек с компьютерами не будет – потенциальная аудитория не та. «Мы желаем, дабы люди взаимодействовали с „Ромео“, применяя лишь жесты и речь», — заявил основатель Aldebaran Robotics Бруно Мэзоннье (Bruno Maisonnier) на конференции Humanoids 2010, прошедшей в первых числах Декабря в Нэшвилле.
По идее, робот будет осознавать голосовые команды и считывать эмоции, поддерживать на примитивном уровне беседу а также угадывать намерения, дабы адекватнее реагировать и функционировать в соответствии с ожиданиям хозяина.
Одно лишь это направление проектирования представляется достаточно сложным, а ведь Romeo будет необходимо и ходить по-человечески. Само собой разумеется, сама по себе ходьба роботов – в далеком прошлом не новость, но обычно от неё отказываются в пользу вторых механизмов передвижения. Особенно это правильно, в то время, когда речь идет о ассистентах в быту либо в клиниках.
Роботы с колёсами вместо ног уже могут носить людей на руках а также делать кое-какие несложные задания по дому. Таких устройств сейчас показалось много. А вот ходячих электронных слуг возможно пересчитать практически по пальцам одной руки, но и те проекты также не торопятся выйти из «стадии обнадёживающих» на прилавки магазинов.
Создавая роботов – ассистентов по дому, инженеры значительно чаще бросают главные силы на отработку сотрудничества автомобилей с бытовыми предметами. Неприятность передвижения по помещениям решается максимально легко – комплектом поворотных колёс в основании робота.Самые броские представители этого типа автомобилей (слева направо и сверху вниз): PR2, AILA, Care-O-bot и Twendy-One (фотографии Willow Garage, DFKI Bremen, Fraunhofer IPA, computerweekly.com).
В ходьбе «Ромео» применяет концепцию точки нулевого момента (Zero Moment Point), которую используют для расчёта динамики собственных ног большая часть андроидов, к примеру известный ASIMO. Это перемещение не особенно похоже на походку простого человека, скорее оно сродни первым шагам малыша. Но хорошо отработано.
А вот что вправду находится на острие изучений, так это построение тактики перемещения. В движении машина Aldebaran Robotics практически полностью уповает на зрение – с его помощью робот выбирает путь и корректирует траекторию в настоящем времени, без остановок. К примеру, решив пойти на кухню за водой, Romeo не начнёт вычислять сходу всю автостраду – он просто пойдёт к цели, за одну секунду поправляясь и пересчитывая путь заново, попутно картографируя обстановку.
Второе громадное преимущество «Ромео» – высокая степень безопасности. И дело тут в мягкости, но не только частей корпуса, а всего привода конечностей, которая придаёт машине естественность в реакции на внешнее действие.
В интервью IEEE Spectrum один из создателей «Ромео» Родольф Желен (Rodolphe Gelin) поведал, что в приводе суставов андроида нет шестерёнок – вместо них трудятся тросики и червячные передачи.
Такое ответ разрешило создать так называемый механизм с обратной подвижностью (backdrivable mechanism). При действии извне (встрече с человеком) он разрешает конечности легко отойти против задуманного роботом перемещения. И это в то время, в то время, когда во многих автомобилях жёстко трудящийся привод никак не реагирует на препятствие.
Привод конечностей у «Ромео» будет одним из самых идеальных, а вот кисть решено сделать максимально простой – четыре пальца и всего одна степень свободы (примитивный захват). Французы говорят, что на данной части автомобили до тех пор пока решено сэкономить: и средства, и силы, и время.
Но позднее кисть может усложниться, став подвижней, талантливой на более узкие манипуляции (иллюстрации Aldebaran Robotics).
В большинстве случаев, задачу мгновенной реакции на помехи решают добавлением сенсоров упрочнения (момента), но это усложняет и удорожает конструкцию ног и рук андроида.
Когда-нибудь «Ромео» сможет в ответ на просьбу вынести мусор самостоятельно найти пакет, забрать его и отнести на улицу, пройдя через двери и спустившись по лестнице, – утверждают инженеры (иллюстрация Aldebaran Robotics).
С новым приводом, отличающимся низкими утратами на трение и малой инерционностью, датчики были не необходимы. Вместо этого электроника всегда считывает правильное значение тока, идущего через электродвигатели того либо иного сустава.
Итог – высокая чувствительность автомобили и сниженный риск травм для обладателя. Подобная французская деликатность понадобится роботу в боевых условиях.
Тут направляться подчернуть, что Aldebaran Robotics – не новичок в робототехнике. Во многом проект «Ромео» опирается на опыт компании с её уже готовым и успешным серийным продуктом – андроидом NAO.
О продвинутости NAO говорит хотя бы тот факт, что полная версия робота стоит 12 тысяч евро. Не обращая внимания на ценник, «научную» модификацию по имени NAO Academics Edition с 2008 года берут лаборатории и университеты с образовательными целями и для опытов. Сейчас порядка тысячи NAO трудятся в 300 исследовательских организациях и вузах.
NAO показался в 2007 году, в то время как сама Aldebaran Robotics появилась только в 2005-м. Хороший темп (фото с сайта ognacgnouc.com).
Рост NAO по андроидным меркам средний — 58 сантиметров, весит робот 4,3 кило и на одной зарядке аккумуляторная батарей трудится 90 мин.. Голова владеет двумя степенями свободы, шестью любая рука, ещё одной таз, пятью любая из ног.
Органы эмоций – это две камеры и четыре микрофона, сонары и акселерометры, инфракрасные сенсоры и тактильные датчики. Говорит робот посредством синтезатора речи и двух динамиков.
Органы у NAO как будто бы перепутаны местами, но авторы автомобили посчитали, что так эргономичнее. Микрофоны вовсе не стоят на месте ушей, а размещены на макушке.
В том месте, где у людей расположены уши, у андроида – динамики.Два броских глаза NAO – это не две камеры, как возможно поразмыслить, а только элемент дизайна (цветные светодиоды в них отражают «чувстве» автомобили). Две настоящие камеры для дальнего (сканирования горизонта) и ближнего (распознавание предметов) взора расположены на лбу и во рту робота (фотографии Aldebaran Robotics).
NAO обходит препятствия, подстраивает положение ног при работе на наклонной плоскости, сам поднимается по окончании падения. Он может распознавать обращение и определяет направление на источник звука. Робот осознаёт некое количество фраз на британском и французском, и создатели уже трудятся над расширением словаря (обещаны голландский, немецкий, итальянский, испанский, китайский и корейский).
NAO видит предметы перед собой и может брать маленькие вещи в руки. Он может выделять в поле зрения лица людей и отслеживать их перемещение.
С 2008 года десятки роботов NAO поддерживаютразные университетские команды в интернациональных соревнованиях RoboCup. NAO в амплуа футболистов стали официальной платформой в так называемой стандартной лиге (SPL), а сама компания-разработчик проводит мастер-классы по программированию для участников этих соревнований.
Выходящие на футбольные поля NAO несут приставку к имени Robocup Edition. Эта версия французского андроида владеет лишь 21 степенью свободы против 25 у «отвлечённой» модификации – упрощены кисти рук, потому, что игрокам нечего и незачем ими хватать (фотографии Aldebaran Robotics, wikipedia.org).
В 2009 году тридцать бета-тестеров взяли NAO в персональное пользование. А с ноября 2010 года Aldebaran Robotics начала раздачу двухсот NAO частным программистам (проект NAO Developer Program) для масштабного тестирования, предсказывающего выход андроида на широкий рынок.
Массовая версия робота взяла имя NAO Compagnon. «Компаньон» будет поставляться с широким комплектом исходных образцов поведения, нацеленных на образование и развлечение. Он сможет соединяться с Интернетом через Wi-Fi для загрузки новых умений. А ещё, как и его «научный собрат», разрешит программировать себя при помощи не через чур замороченного интерфейса.
Годом ранее дату появления домашнего NAO в магазинах компания обозначала как «финиш 2010-го», но сейчас цель — 2011 год.
В то время, когда два NAO встречают друг друга, они начинают переговариваться и могут наряду с этим на совместные действия. Причём пользователь волен выбирать канал связи между роботами – инфракрасный либо Wi-Fi, либо легко наблюдение приятель за втором и в некой несложной форме язык жестов (фотографии Aldebaran Robotics).
Предшественник торит для Romeo дорожку, но наряду с этим разработчики подчёркивают, что «Ромео» нельзя называть легко «увеличенным NAO». массы и Рост размеров свидетельствует радикальный пересмотр всей механики.
До тех пор пока «Ромео» возможно заметить лишь на эскизах, не смотря на то, что отдельные его части уже планируют. Французы говорят, что выстроена голова робота (увы, на данном фото – лишь её прототип) и уже изготовлены разные части ног и рук (фото Aldebaran Robotics).
Вместе с тем оба проекта обмениваются опытом и кое-какие наработки по Romeo смогут быть позже перенесены на мелкого робота, которого французы совершенствуют . По большому счету же большинство ПО у двух андроидов будет совместима между собой.
Живьём Romeo французы собираются представить марте 2011 года. Сперва робот будет доступен только партнёрам по университетам и проекту. Одну из автомобилей французы собираются испытать в клинике — в роли сиделки для больного с ограниченной подвижностью.
Позднее некую улучшенную версию Romeo предложат санаториям и больницам, и лишь затем — простым людям. По замыслам Aldebaran Robotics, «Ромео» в домашнем варианте станет доступен для публики в 2015 году. Остаётся добавить, что согласно расчетам создателей андроида цена его будет равна около 250 тысяч евро.
