GIGPORT.RU ГЛОБАЛЬНЫЙ ИННОВАЦИОННЫЙ ГИПЕРПОРТАЛ
  ГЛАВНАЯ НОВОСТИ АФИША ПРОЕКТЫ ИННОВАЦИИ ТУРИЗМ РАЗВЛЕЧЕНИЯ  
       
 
       
Электроника   Бытовая техника   Спорт и отдых   Софт и игры   Видео и музыка на DVD и Blu-ray   Музыка   Антиквариат и винтаж  

2

vkontakte.ru mail.ru facebook.com twitter.com ok.ru plus.google.com  information rss
       
БЕЗОПАСНОСТЬ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ HI-TECH АРХИТЕКТУРА ПРОМЫШЛЕННОСТЬ ЭКОЛОГИЯ КОСМОС ОКЕАН ТРАНСПОРТ ЭНЕРГЕТИКА И СВЯЗЬ КОМПЬЮТЕРЫ И ИНТЕРНЕТ РАЗНОЕ
 
 
 
 
РОБОТ С ЧЕЛОВЕЧЕСКИМИ РЕФЛЕКСАМИ  

РОБОТ С ЧЕЛОВЕЧЕСКИМИ РЕФЛЕКСАМИ



11.08.2015 робототехника, экзоскелет, компьютер, интерфейс



Со временем компьютерные технологии развиваются по экспоненте. Всего за несколько поколений роботов пройден путь от научной фантазии, до игривого любопытства, к самому краю поля битвы, на котором они смогут заменить и/или увеличить возможности своих человеческих аналогов.
   
  Сегодня мы уже находимся в точке, в которой нам необходимо понять то, на что окажется похожим следующий шаг автоматизированного развития. Вглядываясь в результаты творчества инженеров-робототехников, невольно ловишь себя на мысли, что в какой-то момент очень недалёкого будущего следующим шагом может стать именно тот, который робот нового поколения выберет для себя сам.

Двуногий робот, отображающий человеческие действия

Исследователи из Отдела Машиностроения MIT спроектировали интерфейс, который за доли секунды отображает в своих интересах действия человека, позволяющие гуманоиду сохраняя своё равновесие, выполнять поставленные перед ним задачи.

Глубоко в подвале здания MIT 3, управляемый двуногий робот по имени HERMES даёт выход опустошению: наносит удары кулаком, разрывает банки содовой, опрокидывает ударом ноги вёдра с мусором и, как в каратэ, раскалывает доски пополам. Впрочем, его действия не являются его собственными.

На расстоянии всего в несколько футов, студент доктора философии Жоао Рамоса стоит на платформе, облачённый в экзоскелет из проводов и двигателей. Как кукольник, управляющий своей марионеткой, каждое движение Рамоса немедленно передаётся HERMES. Пантомиму Рамоса, например, удары кулаком в стену, робот повторяет мгновенно. Когда кулак робота поражает стену, Рамос чувствует толчок в талии. Отражающим движением он прислоняется к толкающему элементу, заставляя робота отпрянуть назад, эффективно уравновешивая тело робота относительно силы его удара.

Эти упражнения предназначены, для демонстрации уникального интерфейса обратной связи баланса робота. Без этого интерфейса, робот может успешно ударить кулаком в стену, но его голова последовала бы за кулаком, без остановки до самой стены.
   
 
РОБОТ С ЧЕЛОВЕЧЕСКИМИ РЕФЛЕКСАМИ   Интерфейс позволяет человеку удалённо чувствовать, что робот перемещает свой вес, и быстро регулирует баланс робота, перемещая его собственными движениями. В результате робот может выполнить управляемые импульсом задачи — такие, как удары кулаком в стену или покачивание телом, сохраняя при этом своё равновесие.

Рамос говорит, что интерфейс использует в своих интересах отражения действий человека за доли секунды, что значительно сокращает время для реакции робота, чем у роботов, которые управляют своим балансом, используя визуальную обратную связь с бортовыми камерами.
   
  «Обработка изображений типично очень медленный процесс, таким образом, робот испытывает затруднения со своевременной реакцией», — говорит Рамос (Отдел Машиностроения MIT). «Вместо этого мы хотим использовать естественную реакцию и координацию человека. Примером служит простой процесс падения и ловли себя. Это то, что кажется нам лёгким, но то, что очень сложно отобразить в программе робота, причём так, чтобы он сделал это и динамично и эффективно. Мы хотим изучить, как люди могут передавать сложные действия роботам».

В конечном счёте, Рамос и его коллеги предполагают использование HERMES в местах бедствия, где робот исследовал бы область, управляемый человеком-оператором из отдалённого местоположения.

«У нас, в конечном счёте, будет кто-то, носящий специальный костюм, благодаря которому, он может чувствовать и видеть всё то, что видит и делает робот, и наоборот», — говорит Рамос. «Мы вначале планируем совершать прогулки робота, как четвероногого животного, и лишь затем поставим его на две ноги, чтобы выполнять более трудные задачи с манипуляциями, такими как открытие двери или преодоление препятствия».

Баланс и обратная связь

Чтобы дать возможность человеку-оператору управлять балансом робота, команда сначала искала способ измерить давление на центр робота или распределение веса, которое указывает на его баланс и стабильность. Исследователи работали с HERMES — двуногим роботом, разработанного командой, вместе с интерфейсом, для ликвидации чрезвычайных ситуаций. Они снабдили ноги робота датчиками груза, которые измеряют силу, проявленную каждой ногой на земле.

В зависимости от измеренных сил, исследователи вычислили центр давления робота, и куда он перемещал свой вес. После этого, они рассчитали многоугольную область, края которой представляют каждую из ног робота. Они решили, что, если центр давления робота отклоняется к краям этого многоугольника поддержки, робот рискует упасть.
   
 
РОБОТ С ЧЕЛОВЕЧЕСКИМИ РЕФЛЕКСАМИ   Тогда Рамос и Ван построили интерфейс обратной связи баланса: большую многоугольную платформу оборудованную двигателями и экзоскелетом, который соответствует талии человека — по существу, центр массы человеческого тела. Используя программное обеспечение, исследователи перевели центр давления робота на двигатели платформы, которые применяют сопоставимую силу к экзоскелету, выдвигая человека назад и вперёд, по мере того, как робот перемещает свой вес.

Реакция

В экспериментах, чтобы проверить интерфейс, Ван неоднократно ударял по туловищу робота молотком.
   
  Рамос, стоявший на платформе, не знал, когда молоток ударит. Когда Ван ударял робота, платформа проявляла подобный толчок на Рамоса, который рефлекторно перемещал свой вес, чтобы восстановить баланс, заставляя робота также поймать себя.

Команда также проверила, сохранит ли робот равновесие, ударяя кулаком в стену. Рамос, в экзоскелете, имитировал действие, и робот одновременно выполнил его. Платформа, повлияла на Рамоса, в тот момент, как робот вступил в контакт со стеной. В ответ Рамос качнулся назад на своих пятках, заставляя робота сделать то же самое.

«Эти эксперименты показывают многосторонность человеческого оператора. В одном тесте робот неожиданно вовлёк свою руку в стену. Но, потому что человек был в связке, оператор смог найти творческое решение, которое было переведено непосредственно к роботу», — говорит Ван. «Наша следующая цель состоит в том, чтобы попробовать более сложные скоординированные движения, такие как покачивание топора или открытие пружинной двери. Эти действия трудные для многих роботов. Действия робота жёстко ограничены, в отличие от поведения двери, это зачастую опрокидывает роботов».
   
 
  Новый интерфейс баланса — интуитивная платформа для операторов, поскольку оператор может использовать его вслепую. Этот интерфейс, вероятно, даже не отвлечёт человека, и позволит нормально сохранять равновесие, сосредотачиваясь на выполнении задачи.

Video: Melanie Gonick/MIT


Источник: GIGPORT.RU
 
Нравится
 
 
 
 
 
 
 
GIGPORT.RU ГЛОБАЛЬНЫЙ ИННОВАЦИОННЫЙ ГИПЕРПОРТАЛ
ГИПЕРПОРТАЛ
ИНТЕРНЕТ-ЖУРНАЛ
ИНТЕРЕСНОЕ В МИРЕ
ОНЛАЙН ГИПЕРМАРКЕТ
ДОСКА ОБЪЯВЛЕНИЙ
РАЗВЛЕЧЕНИЯ
ГИПЕРПОРТАЛ
 
     
 
Книги   Детям и мамам
 
     
 
Одежда, обувь, аксессуары   Красота и здоровье
 
     
 
 
     
   
     
   
     
       
  COPYRIGHT
 
  Рейтинг@Mail.ru   Яндекс.Метрика   Проверка тиц pr