Читатель цифровых новостей обрабатывает загруженные в систему тексты и читает новости, профессия читателя новостей, вероятно, очень скоро потеряет свой смысл.
Самые необычные роботы современности: передовые разработки мировых лидеров в области робототехники
Всего несколько десятилетий назад современные роботы выглядели как нечто из научной фантастики. Теперь они прочно вошли в жизнь человека. Высокотехнологичные машины помогают в производстве, выполняют хирургические операции и используются в разведывательных операциях.
Все большее распространение получают андроиды — человекоподобные машины, которые могут общаться, вести полноценный диалог и считывать эмоции собеседника. Их используют в качестве гериатрических медсестер, нянь, учителей, координаторов, гидов и хостесс.
Как изменились технологии за прошедшее десятилетие
За последние 10 лет технологии развивались стремительно. Интернет, смартфоны и социальные сети стали частью повседневной жизни. С развитием информационных технологий цифровая коммерция получила широкое распространение.
Робототехника также развивалась: Инженеры со всего мира работают над роботами, беспилотными системами и бионическими технологиями, которые занимают передовые позиции в их разработках.
Важные шаги для изобретателей:
- Использование новых элементов конструкции. Инженеры постепенно отказываются от привычных шестеренок, рычагов, двигателей и датчиков, экспериментируя с продвинутыми современными материалами, такими как искусственные мышечные волокна и кожа из пластизоля. Они не только делают робота приближенным к человеку, но и стремятся улучшить характеристики машины – чувствительность, энергоэффективность, быстроту, пластичность движений.
- Развитие искусственного интеллекта. Последние разработки в области ИИ позволяют роботам не только вмещать недоступное ранее количество информации, но и обучаться, адаптируясь под постоянно изменяющуюся среду. Продвинутые машины уже умеют распознавать закономерности в системах, использовать новые (добытые из внешней среды) данные для анализа и т. д. Уже сегодня андроиды способны поддерживать беседы на разные темы, подстраиваясь под собеседника.
- Улучшение элементов питания. Такие сложные устройства, как роботы, требуют мощных и энергоемких батарей с возможностью постоянной подзарядки. Потому инженеры постоянно улучшают характеристики аккумуляторов: они уменьшаются в размерах, становятся надежнее и экономичнее. Важнейшим направлением в этой отрасли стало использование энергии из возобновляемых источников – солнца и ветра, а также передача ее на большие расстояния беспроводным путем.
Новым шагом в развитии роботов является использование биогибридной технологии, когда клетки живых организмов встраиваются в материалы передовых машин, обеспечивая беспрецедентную пластичность и гибкость.
В будущем развитие таких технологий позволит имитировать полезные свойства живых тканей — способность к регенерации, чувствительность, гибкость.
Современные роботы продолжают удивлять нас своими возможностями: Они могут готовить, говорить, участвовать в поисково-спасательных операциях, собирать автомобили и делать операции.
Какими бывают современные роботы
Робот — это сложная система, которая может самостоятельно выполнять поставленную перед ней задачу. Эти машины значительно отличаются друг от друга по своим характеристикам, сложности конструкции, роли в жизни человека и другим особенностям. Они подразделяются на различные типы:
- Промышленные. Используются на производстве. Выполняют чаще всего простую работу с цикличным алгоритмом действий: разгрузку и выгрузку станков, сортировку товаров и т. д. Самые распространенные из существующих роботов, встречаются практически на любом автоматизированном предприятии. В отличие от людей, эти полезные роботы трудятся 24 часа в сутки, не устают, не болеют, не требуют выплаты зарплаты и премий.
- Медицинские. Используются для проведения различных операций, чаще всего хирургических. Их работа точна, они не подвержены стрессу и влиянию человеческих факторов, что минимизирует вероятность врачебных ошибок и послеоперационных осложнений у пациентов. Недостаток машин – их высокая цена.
- Бытовые. Помогают человеку в повседневных задачах. Самый знаменитый представитель – робот-пылесос, убирающий помещение без участия хозяина. Разрабатываются более интеллектуальные бытовые помощники, способные распознавать лица членов семьи, отвечать на вопросы, предоставлять запрашиваемую пользователем информацию, выполнять обязанности секретаря.
- Роботы, обеспечивающие безопасность. Заменяют людей при необходимости работы в опасных или тяжелых условиях. Используются полицией, аварийно-спасательными службами, пожарными, исследователями, военными. Выдерживают воздействие экстремально высоких или низких температур, давления, радиации и прочих факторов. Такие выносливые и сильные роботы выполняют работу в потенциально опасных для человека местах.
- Социальные. Способны распознавать лица, поддерживать разговор на разные темы, имитировать мимику, язык тела и другими способами взаимодействовать с людьми. Используются для встречи посетителей, развлечения, консультирования, в рекламных кампаниях и программах реабилитации.
Промышленные машины появились на заводах в 1970-х годах. Первое медицинское вмешательство с использованием роботов произошло в середине 1980-х годов того же века.
Одной из первых андроидоподобных машин был «Джордж», разработанный британским инженером Т. Сейлом в 1949 году. Их использовали в качестве официантов, консультантов, администраторов и гидов. В Японии, например, есть отель, в котором работают исключительно роботы.
В психологии это явление называется «Долина зла».
Нейронаука для роботов
Роботы часто создаются для подражания людям. Это справедливо для той части роботов, которая заинтересована в имитации человеческих действий и поведения — промышленные машины не так интересуются нейронаукой.
Глаза робота — телевизионные камеры, которые могут двигаться в разных направлениях, — имитируют, например, зрительную систему человека. Основываясь на знаниях о том, как устроено человеческое зрение и как оно обрабатывает визуальный сигнал, инженеры разрабатывают датчики робота по тому же принципу. Таким образом, робот может приобрести человеческую способность, например, видеть мир в трех измерениях.
У человека есть вестибуло-окулярные рефлексы: При движении глаза стабилизируются вестибулярной информацией, поэтому изображение, которое мы видим, остается постоянным. Корпус робота также может быть оснащен датчиками ускорения и вертикальной ориентации. Они помогают роботу учитывать движения тела, чтобы стабилизировать визуальное восприятие внешнего мира и улучшить ловкость рук.
Более того, робот может чувствовать себя так же, как человек — у робота может быть кожа, он может чувствовать прикосновения. И затем он не просто беспорядочно перемещается в пространстве: когда он касается препятствия, он воспринимает его и реагирует, как человек. Он также может использовать эту искусственную сенсорную информацию для захвата объектов.
Благодаря сенсорным датчикам эта роботизированная рука может манипулировать небольшими объектами, например, стеклянными шариками.
Роботы могут имитировать даже болевые ощущения: Прикосновение кажется нормальным, а прикосновение вызывает боль, что радикально меняет поведение робота. Он начинает избегать боли и вырабатывает новые модели поведения — так он учится — подобно ребенку, который впервые обжегся о что-то горячее.
Не только сенсорные системы, но и управление телом робота можно сделать похожим на человеческое. У человека ходьба контролируется так называемыми центральными генераторами ритма — специализированными нервными клетками, которые управляют автономной двигательной активностью. Есть роботы, которые использовали ту же идею для управления ходьбой.
Как неврология может использовать роботов? Когда мы строим модель биологической системы, мы начинаем лучше понимать принципы, по которым она работает. Построение механических и вычислительных моделей для управления движениями нервной системы человека приближает нас к пониманию нейронной функции и биомеханики.
А самым перспективным применением роботов в современной нейронауке является разработка нейроинтерфейсов — систем управления внешними устройствами с помощью сигналов мозга. Нейронные интерфейсы необходимы для разработки нейропротезов (например, искусственной руки для людей, потерявших конечность) и экзоскелетов — внешних скелетов человеческого тела для увеличения силы или восстановления утраченной подвижности.
Одна из первых целых
Роботы для нейронауки
В связи с этим возникает интересный вопрос: должны ли мы управлять всеми степенями свободы робота через нейронный интерфейс, т.е. сколько конкретных команд мы должны ему послать? Например, мы можем «приказать» руке робота принести бутылку с водой, но конкретные действия — опустить руку, перевернуть ее, расслабить пальцы и снова расслабить их — она выполнит самостоятельно. Такой подход называется комбинированным управлением — через нейронный интерфейс мы отдаем простые команды, а специальный контроллер внутри робота выбирает наилучшую стратегию для конкретного применения. Также можно создать механизм, который не понимает команды «достань бутылку»: ему нужно передавать информацию о конкретных, детальных движениях.
Ученые в области неврологии и робототехники изучают различные аспекты работы мозга и робототехники. В Университете Дьюка, например, я проводил эксперименты с нейроинтерфейсами на обезьянах — потому что для точного функционирования интерфейсы должны быть напрямую связаны с участками мозга, а такие экспериментальные вмешательства не всегда возможны на людях.
В одном из моих исследований обезьяна бежала по дорожке, активность моторной коры ее мозга, которая отвечает за движение ног, считывалась и активировала бегущего робота. Таким образом, обезьяна наблюдала за бегущим роботом на экране, расположенном перед ней.
Обезьяна использовала обратную связь, т.е. корректировала свои движения на основе того, что видела на экране. Таким образом, были разработаны наиболее эффективные нейроинтерфейсы для реализации ходьбы.
Самые популярные роботы, не похожие на людей, — это промышленные манипуляторы. Они часто используются в машиностроении.
На заводах устанавливаются полностью автоматизированные конвейерные ленты, где каждый робот выполняет свой собственный процесс. Например, как в компании Porsche.
Современные исследования
Компания является лидером в области робототехники, и ее разработки с нетерпением ожидаются поклонниками. Каждый новый робот по своим возможностям многократно превосходит предыдущего.
Роботы Atlas и SpotMini никого не оставляют равнодушным. Они сделаны из пластика и многофункциональны — они могут прыгать, бегать и делать кувырки.
И убедитесь сами, какие трюки они выполняют в экстремальных условиях:
Роботы-манипуляторы для заводских работ
Вы можете следить за Boston Dynamics на их официальном сайте или на Instagram.
Непобедимый соперник для всех, кто любит забрасывать мяч в корзину.
Boston Dynamics
Он занесен в Книгу рекордов Гиннесса — 2 020 ударов подряд. Рост медалиста составляет 207 см, он безупречно стреляет с линии штрафного броска и с трехочковой дуги.
Как Toyota будет использовать свое детище, пока неизвестно, но факт в том, что у каждого баскетболиста в мире есть ко
Пандемия изменила представление людей о том, насколько чистыми должны быть их помещения. Чтобы идти в ногу со временем, мюнхенская больница Нойперлах в начале этого года заказала робота-уборщика. Машина позаботится о полах, а персонал продезинфицирует все поверхности.
Высота робота всего один метр, но весит он 200 килограммов. Он был построен сингапурской компанией.
Робот-баскетболист CUE3 компании Toyota
Lionsbot .
. Существует довольно много роботов, которые убирают, подметают и метут полы. Однако это не обычный робот-пылесос. У Lionsbot есть имя — Franzi (сокращение от «Franziska») — и у робота есть запрограммированная личность. Когда она мешает, Франци сердится и слезно просит вымыть пол. Она также поет песни, читает рэп и рассказывает анекдоты на немецком языке.
Последний был необходим для развлечения пациентов, которым во время пандемии не разрешалось посещать их. Робот стал звездой многих репортажей и местной достопримечательностью. Франци фотографируют, а одна пациентка трижды посещала больницу, чтобы «пообщаться» со своим новым другом.
Samsung и LG представили подобные идеи на выставке CES 2021. Возможно, им стоит поучиться у конкурентов Сингапура.
Мы уже говорили о том, что роботы заменят людей. А как насчет тех, кто дополняет один? В лучших традициях «Призрака в доспехах» японский изобретатель Кентаро Йошифудзи разработал роботов
OriHime
по воле человека. Машины расположены в кафе в Токио и дистанционно управляются людьми с физическими и умственными недостатками. Люди, которые не могут покинуть свои дома.
Некоторые из работников страдают боковым амиотрофическим склерозом и управляют роботами с помощью движений глаз, считываемых специальным интерфейсом.
В это время роботы принимают заказы клиентов и обслуживают их. Один из роботов — бариста в коричневом фартуке. Для клиентов кафе официанты с огромными инопланетными «глазами» — это интересный опыт и повод сделать селфи; для людей, которых они обслуживают, это способ не отрезать себя от общества и продолжать работать, несмотря на инвалидность.
Роботы-уборщики
Местные активисты уже предположили, что OriHime может стать средством для нового вида спорта на Паралимпийских играх — для спортсменов, для которых любой вид спорта запрещен.
Во время блокировки люди изолированы и скучают, потому что у них нет компании или контактов. Оказывается, те же роботы, которые научились обниматься и слушать, могут также облегчить одиночество.По данным японских компаний, растет спрос на роботов-компаньонов. Похоже, что они были готовы к этому времени, поскольку уже производили подобные устройства.«Подушка Ку
Новинка: Yamaha выпустит поющего робота по имени Чарли в 2021 году. Он имеет смутное сходство с Астробоем, популярным персонажем аниме для детей. Робот размером с чашку сидит на столе и общается со своим владельцем, напевая и отвечая музыкальными фразами. Чарли может говорить только по-японски, и для работы ему необходимо подключение к Интернету.
Пока что робот-животное является редкостью даже у себя на родине:
Роботы-официанты
Согласно исследованию, проведенному компанией Rakuten Insight.По состоянию на январь 2021 года только 1% японских потребителей владели таким устройством, в то время как 33% были заинтересованы в его покупке. Но, возможно, поколение миллениалов вспомнит о своей любви к тамагочи и начнет покупать мохнатые лечебные устройства.Будет ли робот посредником в сделке? Может ли робот превратить кусок холста в шедевр? Пока нет. Но он передвигает ящик, подает кофе, плавает в океане и настойчиво требует вашего внимания.
Благодаря искусственным мышцам, двигающим крыльями 120 раз в секунду, RoboBee имеет размах крыльев около 3 см и легко летает. Вы можете задаться вопросом, зачем нужен такой робот, но вы будете очень удивлены, когда узнаете о цели Гарвардского университета.
Планируется создать автономный рой таких роботов для поисково-спасательных операций, детального изучения погоды и искусственного опыления. С помощью датчиков, работающих как пчелиные антенны, и специального программного обеспечения роботы смогут определять движения друг друга и действовать соответствующим образом. Размер роботов — важная деталь, которая позволит им легко и гибко достигать труднодоступных районов в случае стихийных бедствий.
В настоящее время инженеры работают над решением некоторых проблем с самой сборкой. Первый — это источник питания на борту, а второй — миниатюризация микрочипа, чтобы он не влиял на способность робота летать. Как только проблемы будут преодолены, RoboBee будет готов к полету.
Роботы-питомцы
Остается еще один вопрос: Сможем ли мы сами избежать взгляда этих маленьких пчелок?
Curiosity, который был запущен в ноябре 2011 года и высадился на Марс в августе 2012 года, является самым совершенным марсоходом НАСА на сегодняшний день. Марсоход длиной 3 метра, высотой 2,5 метра и весом почти в тонну выделяется на пересеченной местности Красной планеты. Его основная задача — анализ геологии, поиск воды или признаков жизни и изучение климата. «Curiosity» уже подтвердил наличие воды в марсианском грунте, что вызвало большое волнение и разговоры среди астрономов.
«Curiosity» оснащен системой формирования изображений, способной делать снимки марсианской поверхности с высоким разрешением.
- madrobots
- роботы
- роботы-убийцы
- складские роботы
- роботы-уборщики
- роботы-питомцы
- роботы-помощники
RoboBee (Гарвардский университет)
«Кьюриосити» (NASA)
iCub (Итальянский технологический институт)
