Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с Aldebaran Robotics )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Нао
Нао Робот (Robocup 2016) .jpg
Робокубок, 2016
ПроизводительSoftBank Robotics (ранее Aldebaran Robotics)
СтранаФранция
Год создания2008 (первая публичная версия)
ТипГуманоидный робот
ЦельИсследования, образование и развлечения
(видео) Робот Nao в Fêtons Linux в Женеве , Швейцария , в октябре 2011 года.
Роботы Nao в футбольном симуляторе Webots RoboCup .

NAO (произносится сейчас ) - автономный программируемый робот-гуманоид, разработанный французской робототехнической компанией Aldebaran Robotics со штаб-квартирой в Париже , которая была приобретена SoftBank Group в 2015 году и переименована в SoftBank Robotics . Разработка робота началась с запуска Project Nao в 2004 году. 15 августа 2007 года Nao заменил собаку-робота Sony Aibo в качестве робота, используемого в RoboCup Standard Platform League (SPL) , международных соревнованиях по футболу роботов . [1]Nao использовался в RoboCup 2008 и 2009, а NaoV3R был выбран в качестве платформы для SPL на RoboCup 2010. [2]

С 2008 года было выпущено несколько версий робота. Версия Nao Academics Edition была разработана для университетов и лабораторий в исследовательских и образовательных целях. Он был выпущен для учреждений в 2008 году и стал общедоступным к 2011 году. С тех пор были выпущены различные обновления платформы Nao, включая Nao Next Gen 2011 и Nao Evolution 2014 года. [3] [4]

Роботы Nao использовались в исследовательских и образовательных целях во многих академических учреждениях по всему миру. По состоянию на 2015 год более 5000 единиц NaO используются более чем в 50 странах. [4]

История развития [ править ]

Компания Aldebaran Robotics была основана в 2005 году Бруно Мезонье, который ранее начал разработку робота в рамках «Проекта Нао» в 2004 году. [4] В период с 2005 по 2007 год было разработано шесть прототипов Нао. В марте 2008 года была выпущена первая серийная версия робота. Nao RoboCup Edition был выпущен для участников конкурса RoboCup того года. [5] Издание Nao Academics Edition было выпущено для университетов, учебных заведений и исследовательских лабораторий в конце 2008 года.

Летом 2010 года Нао попал в мировые заголовки благодаря синхронному танцу на выставке Shanghai Expo в Китае . [6] В октябре 2010 года Токийский университет приобрел 30 роботов Нао для своей лаборатории Накамура в надежде превратить роботов в активных лаборантов. [7] В декабре 2010 года был продемонстрирован робот Нао, исполняющий комедию , [8] и была выпущена новая версия робота со скульптурными руками и улучшенными моторами. В мае 2011 года Альдебаран объявил, что опубликует исходный код Nao в качестве программного обеспечения с открытым исходным кодом. [9]В июне 2011 года Альдебаран привлек 13 миллионов долларов США в рамках венчурного финансирования, проводимого Intel Capital. [10] В 2013 году Альдебаран был приобретен японским SoftBank Mobile за 100 миллионов долларов США. [11]

В декабре 2011 года компания Aldebaran выпустила модель Nao Next Gen с усовершенствованиями аппаратного и программного обеспечения, такими как камеры высокой плотности, улучшенная надежность, системы предотвращения столкновений и более высокая скорость ходьбы. [3] Nao Evolution, отличающийся повышенной надежностью, улучшенным синтезом многоязычной речи, улучшенным распознаванием и распознаванием форм и лиц с использованием новых алгоритмов, а также улучшенным местоположением источника звука с помощью четырех направленных микрофонов, был выпущен в июне 2014 года. [4]

Aldeberan Robotics была приобретена SoftBank Group в 2015 году и переименована в SoftBank Robotics.

Академическое и научное использование [ править ]

Начиная с 2011 года, более 200 научных учреждений по всему миру воспользовались робота, в том числе университета Хартфордшир и их Жирный Сердца RoboCup команды , в Индийском институте информационных технологий, Аллахабад , в Университете Токио , [7] в Индийский технологический институт Канпур , [12] Саудовская Аравия «s Король Фахд университет нефти и полезных ископаемых , университет Южного Уэльса и университет штата Монтана . [13] [14] В 2012 году подаренные роботы Нао использовались для обучения аутистов.дети в британской школе; некоторые дети находили по-детски выразительных роботов более привлекательными, чем люди. [15] [16] В более широком контексте роботы Nao использовались многими британскими школами для ознакомления детей с роботами и индустрией робототехники. [17]

К концу 2014 года более 5000 роботов Nao использовались в образовательных и исследовательских учреждениях 70 стран. [4] В 2015 году Mitsubishi UFJ Financial Group начала испытания роботов Nao для использования в отделениях своих японских банков при обслуживании клиентов . [18] В июле 2015 года было показано, что роботы Нао демонстрируют базовую форму самосознания в философском эксперименте в Политехническом институте Ренсселера.в Нью-Йорке, где были установлены три робота, отключившие звук двух из них; затем им сказали, что двоим из них дали «таблетку для снятия тупости», и попросили выяснить, кто из них не принимал. Первоначально ответив, что он не знал, робот без звука смог понять, что ему не давали таблетку от немоты, после того, как услышал звук собственного голоса. [19] В сентябре 2015 года Французский институт здравоохранения и медицинских исследований использовал роботов Nao для тестирования системы роботизированной «автобиографической памяти», предназначенной для помощи в обучении экипажей Международной космической станции и помощи пожилым пациентам. [20]

Nao доступен в качестве исследовательского робота для школ, колледжей и университетов, чтобы преподавать программирование и проводить исследования взаимодействия человека и робота. [21]

В августе 2018 года RobotLAB выпустила платформу онлайн-обучения для школ, которая расширяет возможности использования NAO для STEM, программирования и инженерии. [22]

Использование здравоохранения [ править ]

С момента выпуска в 2004 году Nao тестировался и применялся в ряде сценариев здравоохранения, включая использование в домах престарелых [23] и в школах.

Дизайн [ править ]

Различные версии платформы робототехники Nao имеют 2, 14, 21 или 25 степеней свободы (DoF). Специальная модель с 21 глубиной резкости и без задействованных рук была создана для соревнований Robocup. Все версии Nao Academics оснащены инерциальным измерительным блоком с акселерометром , гирометром и четырьмя ультразвуковыми датчиками, которые обеспечивают Nao стабильность и позиционирование в пространстве. Версии с ножками включали восемь силовых резисторов и два бампера. Nao Evolution 2014 года отличался более прочными металлическими соединениями, улучшенным захватом и усовершенствованной системой определения местоположения источника звука, в которой используются четыре направленных микрофона. [4]Самая последняя версия, получившая название NAO6, была представлена ​​в июне 2018 года. [24] [25]

Программное обеспечение [ править ]

Нао робот управляется специализированным Linux -На операционной системы , получившей название NAOqi. [4] ОС поддерживает мультимедийную систему робота, которая включает четыре микрофона (для распознавания голоса и локализации звука ), два динамика (для многоязычного преобразования текста в речь ) и две камеры HD (для компьютерного зрения , включая распознавание лиц и форм. ). Робот также поставляется с набором программного обеспечения , который включает в себя графический инструмент программирования дублированного Choregraphe , [26] Пакет программного обеспечения , моделирование , и комплект разработчика программного обеспечения . Nao, кроме того, совместим сMicrosoft Robotics Studio , Cyberbotics Webots и Gostai Studio ( URBI ). [27]

В августе 2018 года RobotLAB выпустила Engage! K12. Это онлайн-платформа обучения для школ, которые расширяют возможности использования NAO для STEM, программирования и инженерии. [28] В феврале 2018 года финская компания Utelias Technologies выпустила Elias Robot, обучающее приложение, которое помогает изучать языки с помощью NAO. [29]


Технические характеристики [ править ]

Версия роботаНао V3 + (2008)Nao V3.2 (2009)Nao V3.3 (2010)Nao Next Gen (V4) (2011) [30]Nao Evolution (V5) (2014) [31]Нао Пауэр 6 (V6) (2018) [32]
Высота573,2 миллиметра (22,57 дюйма)573 миллиметра (22,6 дюйма)574 миллиметра (22,6 дюйма)
Глубина290 миллиметров (11 дюймов)311 миллиметров (12,2 дюйма)
Ширина273,3 миллиметра (10,76 дюйма)275 миллиметров (10,8 дюйма)
Масса4,83592 килограмма (10,6614 фунта)4,996 кг (11,01 фунта)5,182530 кг (11,42552 фунта)5,305350006 кг (11,69629464 фунта)5,48 кг (12,1 фунта)
Источник питаниялитиевая батарея, обеспечивающая 27,6 Втч при 21,6 Влитиевая батарея, обеспечивающая 48,6 Втч при 21,6 Влитиевая батарея, обеспечивающая 62,5 Втч при 21,6 В
Автономия60 минут (активное использование)90 минут (активное использование)
Степени свободы25 [33]
ЦПУx86 AMD GEODE 500 МГцIntel Atom Z530 @ 1,6 ГГцЧетырехъядерный процессор Intel Atom E3845 @ 1,91 ГГц
баран256 МБ1 ГБ4 ГБ DDR3
Место хранения2 ГБ флэш-памяти2 ГБ флэш-памяти + 8 ГБ Micro SDHC32 ГБ SSD
Встроенная ОСOpenNAO 1.6 (на основе OpenEmbedded)OpenNAO 1.8 (на основе OpenEmbedded)OpenNAO 1.10 (на основе OpenEmbedded)OpenNAO 1.12 (на основе Gentoo)NAOqi 2.1 (на основе gentoo)NAOqi 2.8 (на базе openembedded)
Совместимая ОСWindows , Mac OS , Linux
Языки программированияC ++ , Python , Java , MATLAB , Urbi , C , .Net
Среда моделированияWebots
КамерыДве камеры OV7670 58 ° DFOVДве камеры MT9M114 72,6 ° DFOVДве камеры HD OV5640 67,4 ° DFOV
Датчики36 MRE (магнитные поворотные энкодеры) с использованием технологии датчика Холла с точностью до 12 бит, то есть 4096 значений на оборот, что соответствует точности около 0,1 °

2 х гирометра 1 ось

1 х акселерометр 3 оси

8 x FSR Force (чувствительные резисторы).

2 бампера на кончиках каждой ступни. Это простые переключатели ВКЛ / ВЫКЛ. Нет разницы между толчком левой или правой ногой.

Гидролокатор: 2 излучателя, 2 приемника. Частота: 40 кГц. Чувствительность: -86 дБ. Разрешение: 10 мм. Дальность обнаружения: 0,25 - 2,55 м. Эффективный конус: 60 °.

2 х I / R. Длина волны = 940 нм. Угол выброса = +/- 60 °. Мощность = 8 мВт / ср

4 микрофона: Чувствительность: -40 +/- 3 дБ Диапазон частот: 20 Гц - 20 кГц Соотношение сигнал / шум: 58 дБА

2 камеры: OV7670 VGA (640x480), 30 кадров в секунду. Диапазон фокусировки: 30 см - бесконечность. Поле зрения по диагонали 58 ° (47,8 ° по горизонтали, 36,8 ° по вертикали)

Емкостной датчик

36 x MRE (магнитные поворотные энкодеры), использующие технологию датчика Холла, точность 12 бит, то есть 4096 значений на оборот, что соответствует точности около 0,1 °

2 х гирометра 1 ось

1 х акселерометр 3 оси

8 x FSR (резисторы, чувствительные к силе).

2 бампера на кончиках каждой ступни. Это простые переключатели ВКЛ / ВЫКЛ. Нет разницы между толчком левой или правой ногой.

Гидролокатор: 2 излучателя, 2 приемника. Частота: 40 кГц. Чувствительность: -86 дБ. Разрешение: 10 мм. Дальность обнаружения: 0,25 - 2,55 м. Эффективный конус: 60 °.

2 х I / R. Длина волны = 940 нм. Угол выброса = +/- 60 °. Мощность = 8 мВт / ср

4 микрофона: Чувствительность: -40 +/- 3 дБ Диапазон частот: 20 Гц - 20 кГц Соотношение сигнал / шум: 58 дБА

2 камеры: MT9M114 960p (1280x960), 30 кадров в секунду Диапазон фокусировки: 30 см - бесконечность. Угол обзора по диагонали 72,6 ° (угол обзора по горизонтали 60,9 °, угол обзора по вертикали 47,6 °)

Емкостной датчик

36 x MRE (магнитные поворотные энкодеры), использующие технологию датчика Холла, точность 12 бит, то есть 4096 значений на оборот, что соответствует точности около 0,1 °

3-осевой гирометр

3-осевой акселерометр

8 x FSR (резисторы, чувствительные к силе).

2 бампера на кончиках каждой ступни. Это простые переключатели ВКЛ / ВЫКЛ. Нет разницы между толчком левой или правой ногой.

Гидролокатор: 2 излучателя, 2 приемника. Частота: 40 кГц Разрешение: 1-4 см (в зависимости от расстояния) Дальность обнаружения: 0,20 м - 3 м Эффективный конус: 60 °

2 х I / R. Длина волны = 940 нм. Угол выброса = +/- 60 °. Мощность = 8 мВт / ср

4 микрофона на голове Чувствительность 20 мВ / Па +/- 3 дБ при 1 кГц Диапазон частот от 150 Гц до 12 кГц

2 камеры: MT9M114 960p (1280x960), 30 кадров в секунду Диапазон фокусировки: 30 см - бесконечность. Угол обзора по диагонали 72,6 ° (угол обзора по горизонтали 60,9 °, угол обзора по вертикали 47,6 °)

Емкостной датчик

36 x MRE (магнитные поворотные энкодеры), использующие технологию датчика Холла, точность 12 бит, то есть 4096 значений на оборот, что соответствует точности около 0,1 °

3-осевой гирометр

3-осевой акселерометр

8 x FSR (резисторы, чувствительные к силе).

2 бампера на кончиках каждой ступни. Это простые переключатели ВКЛ / ВЫКЛ. Нет разницы между толчком левой или правой ногой.

Гидролокатор: 2 излучателя, 2 приемника. Частота: 40 кГц Разрешение: 1-4 см (в зависимости от расстояния) Дальность обнаружения: 0,20 м - 3 м Эффективный конус: 60 °

2 х I / R. Длина волны = 940 нм. Угол выброса = +/- 60 °. Мощность = 8 мВт / ср

4 всенаправленных микрофона. Чувствительность: 250 мВ / Па +/- 3 дБ при 1 кГц Частота: диапазон от 100 Гц до 10 кГц (-10 дБ относительно 1 кГц)

2 камеры: Характеристики Модель камеры OV5640 Тип Система на кристалле (SoC) Датчик изображения CMOS Разрешение матрицы формирования изображений 5 Мп Оптический формат 1/4 дюйма Активные пиксели (HxV) 2592x1944 Чувствительность Размер пикселя 1,4 мкм * 1,4 мкм Динамический диапазон 68 дБ @ 8-кратное усиление Соотношение сигнал / шум (макс.) 36 дБ (макс.) Чувствительность 600 мВ / люкс-сек Выход Выход камеры 640 * 480 при 30 кадрах в секунду или 2560 * 1920 при 1 кадре в секунду Формат данных YUV и RGB Тип затвора Скользящий затвор Поле обзора 67,4 ° DFOV (56,3 ° HFOV, 43,7 ° VFOV) Тип фокусировки Автофокус

Емкостной датчик

СвязьEthernet , Wi-Fi IEEE 802.11 a / b / gEthernet , Wi-Fi IEEE 802.11 a / b / g / n

См. Также [ править ]

  • Aldebaran Robotics ( французская Википедия )
  • Образовательная робототехника

Связанные разработки [ править ]

  • Ромео ( французская Википедия )
  • Перец (робот)

Роботы сопоставимой роли, конфигурации, размеров и эпохи [ править ]

  • Атлас (робот)
  • Киробо
  • Манав (робот)
  • ICub
  • InMoov
  • QRIO
  • REEM
  • Роботис Биолоид

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Робот Нао заменяет AIBO в лиге стандартной платформы RoboCup» . Engadget . 16 августа 2007 г. Дата обращения 4 октября 2012 г.
  2. ^ "Британские роботы готовятся к чемпионату мира" . BBC . 25 октября 2010 г. Дата обращения 4 октября 2012 г.
  3. ^ a b «Aldebaran Robotics объявляет о выпуске гуманоидного робота Nao Next Gen» . Engadget. 10 декабря 2011. Проверено 15 апреля 2012 года.
  4. ^ a b c d e f g «Представление NAO Evolution: более сильный робот и более совершенная операционная система» . Альдебаран Робототехника. 2014. Архивировано из оригинала на 1 февраля 2015 года . Проверено 1 февраля 2015 года .
  5. ^ "Лига стандартной платформы RoboCup" . Tzi.de. Проверено 4 октября 2012 года.
  6. ^ "Робот-талисман развлекается на Шанхайской выставке" . ChannelNewsAsia.com. 21 июня 2010. Проверено 4 октября 2012 года.
  7. ^ a b «Французский робот, который занимается классами в Университете Токио». Архивировано 21 октября 2010 года в Wayback Machine (на французском языке). L'Express . Проверено 4 октября 2012 года.
  8. ^ «Хизер Найт: комедия на основе кремния» . TED . Декабрь 2010. Проверено 4 октября 2012 года.
  9. ^ «Альдебаран в открытый код NAO». Архивировано 24 июля 2012 года на Wayback Machine . Нао Разработчик. 13 мая 2011. Проверено 4 октября 2012 года.
  10. ^ «Альдебаран привлекает 13 миллионов долларов в раунде во главе с Intel Capital» . Альдебаран Робототехника. 2011. Проверено 4 октября 2012 года.
  11. ^ «Печальная история Aldebaran Robotics Softbank и его эмоционально-интеллектуального робота» . RudeBaguette.com. 15 декабря 2012 . Проверено 4 февраля 2015 года .
  12. ^ «Робот , который ходит, разговаривает, как люди Эмоции ...„САК “ » . Times of India . 4 февраля 2013 . Проверено 8 февраля 2013 года .
  13. ^ Нэш, Audrow (23 января 2015). «Роботы: Робот Луни» . RobotsPodcast.com . Проверено 10 февраля 2015 года .
  14. ^ "Nao, le robot que les Universités s'arrachent" (на французском языке). DigiSchool Média. 4 февраля 2013 г. Архивировано из оригинала на 1 февраля 2014 года . Проверено 16 февраля 2013 года .
  15. ^ «Роботы в классе помогают детям с аутизмом учиться» . BBC. 8 ноября 2012 . Проверено 9 ноября 2012 года .
  16. ^ "АскНАО" . Альдебаран Робототехника. Архивировано из оригинала 5 февраля 2015 года . Проверено 1 февраля 2015 года .
  17. ^ «Роботы найдены в классе» . Active-Robots.com. 12 сентября 2014 . Проверено 1 февраля 2015 года .
  18. ^ «Японский банк вводит роботов-рабочих для работы с клиентами в филиалах» . Хранитель . 4 февраля 2015 . Проверено 4 февраля 2015 года .
  19. ^ "Вежливые роботы показывают проблеск самосознания" . Популярная наука . 16 июля 2015 г. Проверено 23 декабря 2015 г.
  20. ^ « « Автобиографическая память »позволяет роботам действовать как посредники знаний для экипажей МКС» . Gizmag.com. 8 сентября 2015 . Проверено 16 сентября 2015 года .
  21. ^ «Для образования и исследований» . SoftBank Robotics . Проверено 30 сентября 2016 года .
  22. ^ «Запуск Engage! K12» . Markets Insider . Проверено 6 августа 2018 .
  23. ^ https://www.express.co.uk/news/uk/958844/uk-care-homes-robots-elderly
  24. ^ "Пресс-кит NAO6 .PDF" . SoftBank Robotics. Анонсирован 21 июня 2018 г.
  25. ^ "МОДЕЛЬ: H25600 Технические характеристики .PDF" . SoftBank Robotics. Анонсирован 21 июня 2018 г.
  26. ^ Руководство пользователя Choregraphe . Альдебаран Робототехника. Проверено 1 февраля 2015 года.
  27. ^ "NAO NEXT Gen H25 Datasheet" . Альдебаран Робототехника. Декабрь 2011. Проверено 4 октября 2012 года.
  28. ^ «Запуск Engage! K12» . Markets Insider . Проверено 6 августа 2018 .
  29. ^ «Учителя техно» .
  30. ^ "Технический обзор NAO - документация NAO Software 1.14.5" . doc.aldebaran.com . Проверено 21 мая 2019 .
  31. ^ «НАО - Строительство - Альдебаран 2.1.4.13 документация» . doc.aldebaran.com . Проверено 21 мая 2019 .
  32. ^ "NAO Power V6 Standard Edition" . RobotLAB. 2018 . Проверено 1 августа 2018 .
  33. ^ «Степени свободы NAO (3D-анимация)» . Проверено 18 мая 2018 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Официальный сайт Aldebaran Robotics иканал на YouTube
  • «Мой день с роботом» . BBC News . 15 сентября 2015.
  • Танцевальное представление Бланки Ли с роботом Нао ( Всемирный фестиваль науки )
  • Космический центр Барбозы (проекты по изучению приключений на Марсе с Нао) www.BarbozaSpaceCenter.com