Роботы на земле и под водой

Источник: http://www.3dnews.ru/

Кристофер

Не смотря на то, что робототехнические системы и комплексы используются человеком давно, сейчас началась новая волна их раскрутки. Самые популярные шоу в США и Японии не обходятся без участия роботов.

На пороге 2004 года мы говорим, что эти механизмы уже могут самостоятельно совершать какие-либо действия исходя из заложенных алгоритмов и анализа данных. Именно этот факт сейчас начал активно использоваться в научном шоу-бизнесе. Давайте посмотрим на хронику последних событий.

CEATEC 2003 (7-11 октября, Япония)

Пожалуй, это самая крупная выставка по электронике в рамках страны восходящего солнца. В прошлогоднем мероприятии приняло участие 754 организации, а количество посетителей примерно равнялось 173 тысячам. На CEATEC можно найти буквально все, от микрочипов и элементов питания, до самых навороченных интернет-решений и средств коммуникаций.

На недавно прошедшей выставке были представлены и роботы, но, в несколько другом качестве, чем это мы могли наблюдать в Японии ранее. Дело в том, что сейчас все японцы охвачены идеей проведения боев роботов-гуманоидов. Соревнование по футболу "роботы против людей" рассчитано воплотить к 2050 году, а вот восточные единоборства вполне реально осуществить и сейчас. Ранее мы говорили о том, что такие соревнования не рентабельны, поскольку модели очень хрупки и стоят порядка нескольких десятков, а то и сотен тысяч долларов. Теперь нашли другой вариант - уменьшить размеры для боевых целей. То есть, вместо роста обычного японца (158 см) нам предлагают уменьшенную ходящую модель высотой 30 см. Дешево и сердито. Одним из самых популярных на CEATEC 2003 был Morph3 от Wind River Systems, Inc.

Данный робот работает на оперативной системе VxWORKS (R), специально разработанной Wind River Systems. При этом на борту имеется один главный и тринадцать вспомогательных CPU. Весь этот арсенал управляет 138 сенсорами и 30 двигателями. Особенностью Morph3 является возможность становиться в боевые позы каратэ, то есть быть устойчивым только на одной ноге.

Вторая новость нас ожидала от Fujitsu и их знаменитого красавчика HOAP-2 (одна из самых продвинутых моделей на последнем Robodex 2003). Теперь его серьезно учат восточным единоборствам. На рисунке HOAP-2 показан в стандартной стойка рестлера в сумо. Так что, если вы через пару лет купите себе двуногого механического товарища, то он при случае может и вам лицо повредить ударом своей "киянки". А как все мирно начиналось?

Эти роботы вам помогут в больнице, ухаживая за больными, будут хорошими гидами в музеях… А тут уже 30-сантиметровый байстрюк ногой пинать может:)

Кстати, достаточно большое внимание было уделено новому перспективному течению - роботы-секьюрити (роботы-охранники). PFU Limited представила модель домашнего робота MARON-1, который может управляться в отсутствии хозяина с сотового телефона.

Sohgo Security Services предложила модель домашнего C-4, который совмещает роли гида и охранника. В основном это изобретение очень полезно для офисов, где днем необходимо вести распорядок дня и иметь помощника в решении коммерческих задач, а ночью - охранника.

Santo Electric представила миру четырехногого секьюрити Banryu. По сравнению с обсуждаемыми нами ранее вариантами (в статье "Роботы-охранники") он передвигается с помощью ног, а не на колесах, что в принципе традиционно для японских разработок. На борту Banryu имеются сенсоры дыма, звука, температуры и присутствия людей, а также камера, работающая на 360 градусов. Робот предназначен для охраны домов и офисов в момент отсутствия хозяина. При нестандартных ситуациях он связывается с ним по современным средствам связи.

В этом году исполнилось 40 лет японскому Astroboy - вымышленному роботу-гуманоиду, придуманному художником Осами Тезука (Osamu Tezuka). Его (робота) японцы считают чуть ли не идеалом красоты. И конечно на выставке CEATEC 2003 состоялась торжественная презентация этого события.

А где сейчас Honda ASIMO?

Судя по рисунку, он находится на пресс-конференции. И поделом, пусть там HOAP-2 корячится, а ASIMO делает круг победителя, вернее, тур по крупнейшим городам США.

Гастроли рассчитаны практически на полтора года и закончатся в июле 2004 в Филадельфии. Что касается того, где ASIMO находится сейчас, могу ответить, что 25-26 октября он будет в Музее науки штата Миннесота. В 25 минутных программах робот показывает свои возможности в танце, общении и т.п. На самом деле, для американцев это в диковинку, хотя бы потому, что их соревнования роботов - это бои колесных радиоуправляемых машин, вооруженных до зубов. А тут - милое лицо, да и ноги две, как и у людей.

Honda Asimo сейчас используется в Японии на практике, в основном как гид и домашний помощник. Стоит очень дорого.

6th International AUV Competition (7-10 августа, США)

Вот так мы дошли и до американцев. 6th International AUV Competition - это 6-е международное соревнование автономных подводных механизмов. Проще говоря, соревнование подводных роботов. Все прошло на военном объекте U.S. Navy's SPAWAR Systems Center (Сан-Диего, Калифорния) с 7 по 10 апреля 2003 года. В соревнованиях приняло участие 12 команд, в основном состоящих из студентов ведущих ВУЗов. Призовой фонд составлял $20000.

Игровое поле разделено две части: для (1) практикования и (2) непосредственно соревнования. Мы остановимся на втором варианте. Задачи игроков были следующие. На первом этапе нужно пройти ворота (Gate), и попасть на систему направления на цель (Decision Point), после этого дойти до цели (Target) и сбросить на нее одну или две "бомбы". При этом мы говорим не о радиоуправляемых механизмах, а об автономных! То есть, задачей разработчиков было создать сложные системы навигации, распознавания изображений и так далее. Программу заложить заранее.

Например, система Decision Point состоит из трех индикаторов и трех направляющих световых полос-стрелок. Когда робот подплывает к этому месту, загорается только один из этих индикаторов с соответствующим направлением на цель. Робот должен выровняться и отправиться по нужному направлению.

Цель представляет то, что англичане называют "бычьим глазом" (bull-eye) - попадание "бомбы" в центральный элемент приносит наибольшее количество очков. По правилам на 2003 год вес подводных роботов был ограничен 100 кг, в следующем они станут более жесткими - до 35 кг. На борту у робота должны быть элементы питания, всевозможные сенсоры, блок управления, двигатели и так далее. При этом, в данных соревнованиях очень строгий вариант судейства. Например:

Теперь рассмотрим конструктивные особенности моделей. В основном участники не стали мудрствовать особо и вставили внутрь корпусов подводных роботов обыкновенные РС в урезанном варианте (без корпусов, больших винчестеров и т.п.). В основном компьютера использовалось два, где первый отвечает за управление двигателями, второй работает с датчиками, видеокамерами, анализирует информацию и передает необходимые данные. При чем, это могли быть как варианты двух РС, так и РС и портативное устройство. Соединялись они по Ethernet либо через порты RS232.

Все ПО писалось самостоятельно. В качестве ОС в основном использовались Linux и Windows. На рисунке показана съемка видеокамер робота-победителя Cornell (Cornell Univercity). Список победителей был следующим:

  1. Cornell
  2. Ecole de technologie superieure (Montreal)
  3. Duke
  4. MIT
  5. Amador Valley High School
  6. University of Rhode Island
  7. Hammerhead AUV Fellowship
  8. University of Florida
  9. University of Colorado - Denver
  10. University of Victoria
  11. University of West Florida
  12. Virginia Tech

Отдельно еще хочется отметить, что участвующие команды состоят из очень большого количества человек, к ним подключаются консультанты, и к тому же организаторы соревнований постоянно следят за работами. Аккредитация участников производится как минимум за полгода до самих соревнований. Так как они имеют статус международных, то, скорее всего там можно участвовать и представителям других стран.

В завершении…

Достаточно неожиданный поворот развития событий, хотя вполне предсказуемый. Роботы могут мыслить самостоятельно, и это уже на практике реализуемо студентами ВУЗов. И если кто-то думал, что мы раньше говорили о сказках, теперь может получить реальное представление существующей ситуации. К тому же большинство современных технологий закрыто. Например, на японских сайтах, даже английские и японские версии отличаются как по контенту, так и по его количеству.