Робототехника

Постоянно в разных ветках всплывают темы по робототехнике и компонентам роботов. Чтобы не распылять их по всему форуму предлагаю вести эти дискуссии здесь.

Так же здесь будут размещаться интересные новости и факты из области робототехники, включающие в себя интересные конструкциям роботов в наземном, воздушном и водном исполнение. А также информация по различным технологиям робототехники, таким как компьютерное зрение, системы приводов, системы питания и т.п.

Появилась еще одна система компьютерного зрения автомобиля, в дополнении к уже существующей израильской разработке от Mobileye //www.mobileye.com/manufacturer-products/product-launches/Volvo
Это пока только первые ласточки в области по настоящему автономного компьютерного зрения. Данное направление сейчас очень бурно развивается, и мы становимся свидетелями перехода количества в качество. Причем этот переход происходит как по причине накопления достаточных вычислительных мощностей, так по причине накопления всевозможных алгоритмвов.

Японцы обновили стереоскопическое зрение автомобиля

23 апреля 2010

Компания Subaru объявила о создании ассистирующей системы машинного зрения New EyeSight, призванной помочь в безопасном вождении автомобиля.



Новый комплекс базируется на системе EyeSight, появившейся ещё в 2008 году, однако теперь она существенно модернизирована. Благодаря стереоскопической камере New EyeSight умеет точно оценивать расстояния до объектов, а обновлённый софт намного лучше, чем раньше, различает пешеходов, велосипедистов, другие автомобили и препятствия.

New EyeSight умеет заранее снижать скорость при сближении с впередиидущим автомобилем, если этого не делает водитель.

Комплекс способен не только притормозить, но и полностью остановить легковушку (на скорости до 30 км/ч), чтобы избежать столкновения с пешеходом, другой машиной или снизить тяжесть последствий ДТП (быстрее 30 км/ч), если удара не миновать. Электроника же помогает водителю тормозить более эффективно, если он всё же решает нажать на педаль.

Кроме того, "электронное стереозрение" работает как адаптивный круиз-контроль, поддерживая безопасную дистанцию до автомобиля впереди во всём диапазоне скоростей, сообщает компания в своём пресс-релизе (PDF-документ).

Система New EyeSight будет доступна на японском рынке уже в мае нынешнего года на автомобилях Subaru Legacy. (Читайте также о превращении лобового стекла в большой дисплей.)

И еще пара не менее существенных новостей из этой области. Первая посвящена первому гигантскому автопробегу (13 000 км) робота-автомобиля, вторая роботу автогонщику.


И вот теперь, в ознаменование, можно сказать, своих достижений, в VisLab объявили о совсем скором запуске наиболее продвинутого на сегодняшний день испытания для автономных транспортных средств. Два робота-электромобиля, оснащенных техникой VisLab, продемонстрируют самостоятельную поездку из Италии в Китай для демонстрации возможностей автономного вождения в условиях реального дорожного трафика. Каждая из машин будет оборудована пятью лазерными сканерами, семью видеокамерами, GPS-навигатором, инерционным измерительным устройством, тремя ПК на ОС Linux и электронной системой управления движением.

Трасса автопробега роботов Милан-Шанхай

Столь ответственная миссия начнется 10 июля в городе Милане, а в конечный пункт назначения, город Шанхай, должна будет прибыть 10 октября 2010 года (10/10/10). В общей сложности по маршруту будет пройдено 13000 километров через Италию, Словению, Хорватию, Боснию и Герцеговину, Сербию, Румынию, Украину, Россию, Казахстан и, наконец, Китай.

Главная идея проекта, по замыслу авторов, — посредством столь масштабных и впечатляющих испытаний продемонстрировать, что нынешние технологии уже достаточно зрелы для внедрения в реальную жизнь автономных транспортных средств, не основанных на сгорании нефтепродуктов и не загрязняющих среду.


Международная автогонка на вершину горы Пайкс-Пик в штате Колорадо (Pike’s Peak International Hill Climb) считается в автоспорте одной из самых тяжелых - это постоянно идущий вверх извилистый маршрут по уходящей в облака дороге длиной 23 километра и насчитывающей 156 поворотов.

Именно для этой трассы и подготовлена машина-робот Audi TTS, оснащенная Лабораторией электронных исследований в г. Пало-Альто, Калифорния, где совместно работают над проектом инженеры Volkswagen Group (которой принадлежит Audi) и Стэнфордского университета. На основе уже проведённых испытаний конструкторы полагают, что их автономная машина пройдет по трассе со скоростью гонки. Лучшие водители проходят эту трассу примерно за 12 минут, однако в данном случае никого не будет не только за рулем, но и вообще в машине. Ничего подобного пока что никто не демонстрировал.

Хотя машины-роботы уже не раз проходили в состязаниях заранее определённые маршруты, они никогда не делали этого со скоростью выше 45 километров в час. Теперь же достигнутые успехи решено развить до максимума. Компании Audi и Volkswagen совместно со Стэнфордом строят нынешний проект на основе своих прежних достижений.

Считаю это первоапрельской шуткой уважаемой компании. Ибо по транссибирской федеральной трассе М51 есть место, где яму глубокую объезжать надо с выездом на встречку - вряд ли программой робота это может быть обусловлено. Двигаться он может по заранее внесённым в память координатам - азимутальным с поправкой-сверкой с GPS и макро рельефным, но губительный микрорельеф российских дорог ни одному роботу не по зубам. И ещё: тендеры на осевую разметку M51 отменили (сначала отменили на ремонт -12 млрд., а после и на краску денег не хватило). Сдается мне, и ориентирование по полосе не сможет использоваться.
...А через 100 меров идет 5-ти километровая "стиральная доска" на которой у робота визуальная идиосинкразия случится, и чипы все осыпятся.
И таких участков - несть числа. Неет, у нас ездить могут только люди..

Они в Сибирь не поедут, поедут через Самару в Казахстан, и далее в Китай. В совсем критических случаях вмешательство человека пока предполагается. Без разметки, теоретически, робот тоже может ехать, ориентируясь по краю дороги, методы есть. Тряска для компов в защищенном исполнении тоже не проблема.

Ну в Самаре дела обстоят не лучше )).
Безусловно теоретические возможности исправления наших дорг для продвижения по ним итальянских роботов у нас всех есть. А на 2010 год у них, VisLab, запланирована только одна, и куда более скромная задача: создание и тестирование широкполосных сенсоров изображения для АДАС - систем: //vislab.it/Projects
Вот, кстати очень важная задача - шаг к "видению" роботом дороги и анализа дорожных условий.

В свою очередь, у итальянских роботов есть теоретическая возможность адаптироваться под наши дороги


У Вас инсайд есть? Судя по официальному сайту автопробег не снят с повестки дня.

Одна из наиболее интересных современных робототехнических разработок, представляет из себя робота способного вписаться в существующую антропогенную инфраструктуру, а так же способного перемещаться по пересеченной местности на большие расстояния.

//www.youtube.com/watch?v=k-AGWq0k_Mo&feature=player_embedded


По своим размерам робот сопоставим с крупной собакой. При высоте 70 сантиметров и длиной 1,3 метра он весит 75 килограммов.

BigDog ходит и бегает с максимальной скоростью 5,3 км/час. Он преодолевает 35-градусные наклоны и способен нести до 55 килограммов полезного груза.

Любопытно, что машина оснащена всего одним двухтактным одноцилиндровым бензиновым двигателем. Он и приводит в действие гидравлическую систему.

Рекомендую ознакомится с сайтами компании TOPCON. //www.topconpa.com/ //www.topconpositioning.com/



Эта компания активно разрабатывает компоненты автономной робототехники на основе GPS, ГЛОНАСС и лазерной локации. Для дорожного строительства, для подготовки территории для строительства зданий и сооружений, а так же для сельского хозяйства. На счету компании уже внедренные в эксплуатацию разработки в области самостоятельного движения тракторов, комбайнов; разработки для автоматического упраления ковшом бульдозера или грейдера с целью формирования запроектированного профиля местности.

Несмотря на то что компания американская, один из офисов разработчиков робототехнических систем находится в Москве.

Пример работы автоматической системы движения трактора:
//www.youtube.com/watch?v=oCrJv1H3IVI

Пример работы системы автоматического управления ковшом бульдозера:
//www.youtube.com/watch?v=uacQXMORQeQ

Так же рекомендую ознакомиться с сайтом компании FESTO (//www.festo.com), она делает довольно интересные разработки в области пневмоприводов для роботов, в частности пневмомышцы, а так же интересные роботы на основе таких приводов, как пример:


//www.festo.com/cms/de_de/9726.htm


//www.festo.com/cms/de_de/5009_6546.htm

А это довольно интересный робот змея-амфибия


//www.youtube.com/watch?v=OL5U6fbXCxU

//www-robot.mes.titech.ac.jp/robot/snake/acm-r5/acm-r5_e.html

Довольно существенным элементом автономных роботов является система питания. Сейчас наиболее распространены системы на аккумуляторах в особенности литиевых и на основе ДВС. Первые имеют небольшую емкость вторая система громоздка и шумна. Наиболее перспективной системой питания способной совместить плюсы этих систем, устранив минусы, при этом по минимуму добавив новые минусы являются топливные элементы. К сожалению эти системы еще не доведены до совершенства для того чтобы начать использовать их в роботах, тем не менее работы по ним активно продолжаются, и уже появились первые бытовые топливные элементы от Toshiba:

Технологии подзарядки мобильных устройств от топлива приближается к практической реализации. Первые продажи Dynario запланированы на 29 октября в Японии. Зарядное устройство, вмещающее 14 мл метанола, начинает вырабатывать электричество уже через 20 секунд после заполнения топливом. На таком объёме спирта можно зарядить несколько телефонов, таким образом, стоимость зарядки одного составит приблизительно один доллар.

О текущем состоянии дел в этой области можно узнать из журнала Компьютерра №25-26 за 2009 г. в статье Юрия Ревича "Любовь к электричеству"
//www.computerra.ru/offline/img/2009/25-26/25-26.pdf

А как робот отреагирует на то, что осевая внезапно плавно перемещается на обочину и заканчивается в кювете?

Вообще говоря не каждый человек человек на такую ситуацию нормально отреагирует, особенно в условиях ограниченной видимости, например ночью. Для робота здесь видится подход в выделении края дороги по текстуре. И соответственно алгоритм движения не должен выезжать за пределы края дороги. Чтобы не попасть в кювет может использоваться трехмерная реконструкция, как на основе лазерной локации, так и на основе стереокамер, соответственно автомобиль не поедет туда где наблюдается углубление.

Аспект есть нелицеприятный относительно промышленных роботов.
Вот так в Германии делали, например, мою машину:



Не способствуют они созданию рабочих мест, а совсе даже наоборот. Отправили в неизвестном направлении, например, сотни сварщиков. Я понимаю, роботы нужны в сложных условиях - доставка груза по пересеченной местности (как в том ролике про четырёхногого монстрика), CD диски, там, геологам свеженькие доставить..
В условиях опасных для жизни: исследование жерл вулканов, сапёрные работы, - это всё понятно и необходимо.
А вот отнимать у человека работу - последнее и, я бы даже сказал, опасное дело.
Особенно в наше время..

Робот сворачивает полотенце

//www.youtube.com/watch?v=gy5g33S0Gzo&feature=player_embedded

Не способствуют они созданию рабочих мест, а совсем даже наоборот.
Отправили в неизвестном направлении, например, сотни сворачивателей полотенец.

Реально более сложная задача, чем машины собирать.

Да, есть такая проблема, она возникла при росте механизации еще в 19 веке, следствием чего стало движение луддитов. Но в современном обществе есть социальная поддержка сокращаемых работников, программы переобучения. До сих пор это все работало, роботы уже лет 50 как активно внедряются, в то же время в связи с этим не было замечено каких-то особых протестов. Промышленные роботы устанавливают на рутинных, как правило, конвейерных работах, которые отупляют человека. Так что в некотором роде, робототехника является даже гуманистическим инструментом, облегчающих жизнь рабочего человека. Высвобождающийся персонал переквалифицируется на более сложные операции, как пример, в наладчики того же робототехнического оборудования. В тоже время тот же высвободившийся персонал сможет поддерживать работу уже не одного производства, как до высвобождения, а сразу нескольких производств, что способствует повышению производительности труда. А следовательно повышению уровня жизни населения в целом. Что касается кризиса, то это явление временное, поэтому строить всю логику развития человечества чисто под кризисы бессмысленно.

В общем, прогресс требует временных неприятностей для отдельных индивидуумов, но в современном обществе эти неприятности сведены к минимуму.

Кстати, работа с не жесткими предметами пока одно из наименее исследованных направлений робототехники. И этот робот можно считать прорывом в данном направлении.

Андроидный робот AR-600 (Россия)



Основной проект в 2009 г. – внедрение в серийное производство полноразмерных андроидных роботов серии АР-600 совместно с ФКП «Авангард». Этот проект получил высшую премию IT-индустрии в России на церемонии CNews AWARDS-2008, как «НИОКР года»: «Создание человекоподобных (андроидных) роботов на отечественной аппаратно-программной основе». 10 декабря 2008 года андроидный робот AR-600 был представлен президенту России Дмитрию Медведеву.

Статья полностью

ПМСМ, в наших, российских условиях сокращения рабочих мест - это не так уж и страшно.
а) Демографическая ситуация сегодня (и, тем паче, в ближайшее десятилетие) требует либо автоматизации производства, либо увеличения числа иммигрантов
б) Найти людей, одновременно и полностью пригодных на рабочие должности, и желающих их занять за деньги, которые могут (в среднем по больнице) платить производственники, практически нереально на сегодняшний день.
в) Только роботизация может обеспечить конкурентоспособность нашей промышленности по сравнению со странами с низкой заработной платой.
г) Автоматизация производства ведет к повышению качества массовых изделий, с чем у нас, увы, не так уж всё прекрасно.
д) Те операции, которые целесообразно роботизировать, прямо скажем, не достойны человека. Человек должен выполнять творческую работу, даже если это физический труд.