Olbrzymi skok dla rodzaju humanoidalnego

Następne pokolenie odkrywców, którzy będą chodzić po Księżycu lub Marsie, można by nazwać robonautami. Mogą wykonywać podobne zadania naukowe jak astronauci, ale nie wymagają żadnego sprzętu podtrzymującego życie ani schronienia. Pierwszy robotnik mógłby udać się na stację kosmiczną, aby pracować ramię w ramię z astronautami w ciągu najbliższych trzech lat, jeśli plany NASA dojdą do skutku.

Pracuj ze mną: NASA i General Motors opracowały humanoidalnego robota o nazwie Robonaut2. Jest przeznaczony do pracy obok ludzi lub autonomicznie.

NASA i General Motors opracowują pierwszy z tych humanoidalnych robotów, zwanych Robonauta2 . W przeciwieństwie do łazików marsjańskich NASA, Robonaut2 został zaprojektowany tak, aby ściśle naśladować kształt, ruch i zachowanie człowieka. Może to sprawić, że będzie idealnie nadawał się do pracy z ludźmi lub do testowania statków kosmicznych i pomieszczeń mieszkalnych, ale wiąże się również z pewnymi wyjątkowymi wyzwaniami inżynieryjnymi. GM ma nadzieję na wykorzystanie robotów w swoich zakładach produkcyjnych i włączenie powstałej technologii do niektórych swoich produktów, w tym systemów bezpieczeństwa pojazdów.

Inżynierowie stojący za Robonaut2 rozpoczęli pracę nad robotem w 2007 roku; jego konstrukcja wywodzi się z wersji, którą NASA stworzyła ponad 10 lat temu.

Robonaut2 obecnie składa się tylko z górnej części tułowia. Waży około 45 kilogramów i jest wyposażony w ponad 350 czujników. Należą do nich czujniki dotykowe w punktach styku palców i dłoni robota oraz czujniki zbliżeniowe w jego ramionach. Inżynierowie zbudowali również sprężyny i elastyczne materiały w złączach, aby zapewnić robotowi lepszą kontrolę i elastyczność, a także umożliwić mu poruszanie się z szybszymi, bardziej ludzkimi prędkościami. Robot może przenosić ładunki o masie około dziewięciu kilogramów – cztery razy więcej niż inne roboty humanoidalne.

Rob Ambrose, szef wydziału oprogramowania, robotyki i symulacji w NASA Johnson Space Center w Houston, mówi, że nowy robot jest znaczącym ulepszeniem w stosunku do swojego poprzednika. Został zaprojektowany do działania z szybkością i skalą podobną do ludzkiej, a kiedy napotyka ludzi, spełnia ich wymagania i bezpiecznie z nimi pracuje, mówi.

Technologia potrzebna do postrzegania ludzi i reagowania na ludzkie działania jest szczególnie ważna i jest to coś, nad czym pracują naukowcy z całego świata, mówi Mateusz Mason , profesor robotyki i informatyki na Uniwersytecie Carnegie Mellon w Pittsburghu. Robonaut2 to ważna platforma do opracowywania i testowania takich technik – dodaje.

Kolejnym kluczowym wyzwaniem jest umożliwienie Robonaut2 skutecznej komunikacji z astronautami. To naprawdę nowy obszar, dodaje Mądry Szczęśliwy , adiunkt informatyki na Uniwersytecie Wisconsin-Madison oraz członek laboratorium interakcji człowiek-komputer na CMU. Jak robot interpretuje sygnały społeczne? Jak komunikuje się z powrotem? Chcemy, aby roboty były członkami zespołu, a nowa praca jest krokiem w tym kierunku. W tej chwili Robonaut2 ogranicza się do komunikowania się z ludźmi w prosty sposób. Na przykład, kiedy wskazuje coś głową, jest to sygnał, że człowiek pracujący obok robota powinien patrzeć w tym kierunku.

Praca zespołowa: Chris Ihrke, starszy inżynier projektu w GM, pracuje z Robonaut2 w NASA Johnson Space Center w Houston.

Robonaut2 ma 42 stopnie swobody i jest bardzo zręczny, mówi Ambrose. Dodaliśmy większy zakres ruchu, dając mu przeciwny kciuk i znacznie przyspieszając manipulatory, mówi. Robot ma również dwie standardowe i dwie kamery o wysokiej rozdzielczości wbudowane w złoty hełm, który zakrywa jego głowę. Zapewnia to stereoskopowe, trójwymiarowe obrazy otoczenia, które robot wykorzystuje do zbudowania mapy głębi obiektów znajdujących się w pobliżu. Ma również wiele lampek sygnalizacyjnych, które dają astronautom ogólne pojęcie o stanie robota. A robot może wyczuwać bardzo lekki kontakt; jeśli ktoś dotknie go gdziekolwiek, może natychmiast zatrzymać się, aby uchronić go przed krzywdą. Jego zewnętrzna skóra jest również wykonana z miękkich, gładkich materiałów, więc jeśli astronauta w nią wpadnie, nie zostanie jej skrzywdzony.

Nowy robot został zaprojektowany do pracy autonomicznej, wykorzystując informacje zwrotne z czujników do wykonywania ustalonych zadań. Oprócz tworzenia nowego sprzętu dla robotów, jednym z głównych wyzwań jest napisanie oprogramowania, które sprawi, że roboty będą wystarczająco inteligentne, aby same robiły różne rzeczy, mówi Andrew Ng, profesor informatyki na Uniwersytecie Stanforda, który pracuje nad rozwojem robotów domowych ogólnego przeznaczenia.

Ambrose mówi, że NASA chce używać robota do wielu różnych misji, w tym podróży na stację kosmiczną w celu przeprowadzenia prac naprawczych oraz misji na Księżyc lub Marsa jako prekursora misji załogowych. Gdy jest częścią zespołu człowiek-robot, robot może nawet zostać pozostawiony w tyle, aby kontynuować pracę naukową. Ale Mason dodaje, że robot jest wciąż bardzo młody i jest dużo pracy do wykonania. Wydajność człowieka to wysoka poprzeczka i chociaż roboty nie zbliżyły się do niej, każdy postęp tego rodzaju jest bardzo ważny, mówi.

ukryć