Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из Robotic )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Робототехника - это междисциплинарная область, объединяющая информатику и инженерию . [1] Робототехника включает в себя проектирование, строительство, эксплуатацию и использование роботов . Цель робототехники - проектировать машины, которые могут помогать людям и помогать им. Robotics интегрирующей сферы машиностроения , электротехники , информационной техники , мехатроники , электроники , биоинженерии , компьютерной техники , техники управления , программного обеспечения , среди других.

Робототехника разрабатывает машины, которые могут заменять людей и воспроизводить человеческие действия. Роботов можно использовать во многих ситуациях и для многих целей, но сегодня многие из них используются в опасных средах (включая проверку радиоактивных материалов, обнаружение и обезвреживание бомб.), производственных процессах или там, где люди не могут выжить (например, в космосе, под водой, в условиях высокой температуры, а также для очистки и локализации опасных материалов и радиации). Роботы могут принимать любую форму, но некоторые из них внешне напоминают людей. Считается, что это помогает в принятии робота в определенных репликативных формах поведения, обычно выполняемых людьми. Такие роботы пытаются имитировать ходьбу, подъем, речь, познание или любую другую человеческую деятельность. Многие из сегодняшних роботов вдохновлены природой и вносят свой вклад в сферу робототехники, вдохновленной биологией .

Некоторым роботам для работы требуется ввод пользователя, в то время как другие роботы работают автономно. Идея создания роботов, которые могут работать автономно, восходит к классическим временам , но исследования функциональности и потенциального использования роботов существенно не развивались до 20 века. На протяжении всей истории различные ученые, изобретатели, инженеры и технические специалисты часто предполагали, что однажды роботы смогут имитировать человеческое поведение и управлять задачами так, как это делает человек. Сегодня робототехника - это быстро развивающаяся область, поскольку технологический прогресс продолжается; исследование, проектирование и строительство новых роботов служат различным практическим целям, будь то внутри страны , в коммерческих или военных целях.. Многие роботы созданы для выполнения опасных для людей работ, таких как обезвреживание бомб, поиск выживших в нестабильных руинах и исследование шахт и затонувших кораблей. Робототехника также используется в STEM (наука, технология , инженерия и математика) в качестве учебного пособия. [2]

Этимология [ править ]

Слово робототехника происходит от слова робота , который был представлен публике на чешский писатель Карел Чапек в своей пьесе RUR (Россум Универсальный роботов) , который был опубликован в 1920 году [3] Слово робот происходит от слова славянского Робота , что означает раб / слуга. Действие игры начинается на фабрике, которая создает искусственных людей, называемых роботами , существ, которых можно принять за людей, что очень похоже на современные представления об андроидах . Сам Карел Чапек не придумал это слово. Он написал короткое письмо со ссылкой на этимологию вОксфордский словарь английского языка, в котором он назвал своего брата Йозефа Чапека его фактическим создателем. [3]

Согласно Оксфордскому словарю английского языка , слово « робототехника» было впервые использовано в печати Исааком Азимовым в его научно-фантастическом рассказе «Лжец!». , опубликованный в мае 1941 года в журнале «Astounding Science Fiction» . Азимов не знал, что он вводит термин; Поскольку наука и технология электрических устройств - это электроника , он предположил, что робототехника уже относится к науке и технологии роботов. В некоторых других работах Азимова он заявляет, что первое использование слова робототехника было в его рассказе Runaround ( Astounding Science Fiction , март 1942 г.):[4] [5], где он представил свою концепцию «Трех законов робототехники» . Однако оригинальное издание «Лжец!» на десять месяцев раньше, чем "Runaround", поэтому первое обычно упоминается как происхождение слова.

История[ редактировать ]

В 1948 году Норберт Винер сформулировал принципы кибернетики , основы практической робототехники.

Полностью автономные роботы появились только во второй половине 20 века. Первый программируемый робот с цифровым управлением Unimate был установлен в 1961 году для подъема горячих металлических изделий из машины для литья под давлением и их штабелирования. Сегодня коммерческие и промышленные роботы широко распространены и используются для более дешевой, точной и надежной работы, чем люди. Они также заняты на некоторых работах, которые слишком грязны, опасны или скучны, чтобы подходить для людей. Роботы широко используются в производстве , сборке, упаковке и упаковке, горнодобывающей промышленности, транспорте, исследовании земли и космоса , хирургии, [6] вооружении, лабораторных исследованиях., Безопасность, а массовое производство в потребительских и промышленных товаров . [7]

Роботизированные аспекты [ править ]

Механическая конструкция
Электрический аспект
Уровень программирования

Есть много типов роботов; они используются во многих различных средах и для самых разных целей. Несмотря на то, что они очень разнообразны по применению и форме, все они имеют три основных сходства, когда дело доходит до их конструкции:

  1. Все роботы имеют какую-то механическую конструкцию, раму, форму или форму, предназначенную для выполнения определенной задачи. Например, робот, предназначенный для передвижения по тяжелой грязи или грязи, может использовать гусеницы . Механический аспект - это в основном решение создателя для выполнения поставленной задачи и работы с физикой окружающей среды. Форма следует за функцией.
  2. У роботов есть электрические компоненты, которые приводят в действие механизмы и управляют ими. Например, роботу с гусеницами потребуется какая-то мощность, чтобы двигать гусеницы трекера. Эта энергия приходит в виде электричества, которое должно проходить по проводу и исходить от батареи, основной электрической цепи . Даже бензиновым машинам, которые получают энергию в основном от бензина, по-прежнему требуется электрический ток для запуска процесса сгорания, поэтому большинство бензиновых машин, таких как автомобили, имеют батареи. Электрический аспект роботов используется для движения (с помощью двигателей), восприятия (где электрические сигналы используются для измерения таких вещей, как тепло, звук, положение и энергетический статус) и работы (роботам нужен некоторый уровеньэлектрическая энергия, подаваемая на их двигатели и датчики для активации и выполнения основных операций)
  3. Все роботы содержат некоторый уровень компьютерного программного кода. Программа - это то, как робот решает, когда и как что-то делать. В примере с гусеничной лентой робот, которому необходимо двигаться по грязной дороге, может иметь правильную механическую конструкцию и получать правильное количество энергии от своей батареи, но никуда не пойдет, если программа не скажет ему двигаться. Программы - это основная сущность робота, он может иметь отличную механическую и электрическую конструкцию, но если его программа плохо построена, его производительность будет очень низкой (или она может не работать вообще). Есть три разных типа роботизированных программ: дистанционное управление, искусственный интеллект и гибридные. Робот с дистанционным управлениемВ программировании есть уже существующий набор команд, который он будет выполнять только в том случае, если и когда получит сигнал от источника управления, обычно человека с пультом дистанционного управления. Возможно, более уместно рассматривать устройства, управляемые в основном человеческими командами, как относящиеся к сфере автоматизации, а не робототехники. Роботы, использующие искусственный интеллект, взаимодействуют со своей средой самостоятельно, без источника управления, и могут определять реакции на объекты и проблемы, с которыми они сталкиваются, используя свои ранее существовавшие программы. Гибрид - это форма программирования, которая включает в себя функции AI и RC.

Приложения [ править ]

По мере того, как все больше и больше роботов разрабатываются для конкретных задач, этот метод классификации становится все более актуальным. Например, многие роботы предназначены для сборочных работ, которые невозможно легко адаптировать для других приложений. Их называют «роботами-сборщиками». Для шовной сварки некоторые поставщики поставляют полные сварочные системы с роботом, то есть сварочное оборудование, а также другие средства обработки материалов, такие как поворотные столы и т. Д., Как единое целое. Такая интегрированная роботизированная система называется «сварочным роботом», хотя ее дискретный манипулятор может быть адаптирован для решения множества задач. Некоторые роботы специально разработаны для работы с тяжелыми грузами и помечены как «сверхмощные роботы». [23]

Текущие и потенциальные приложения включают:

  • Военные роботы .
  • Промышленные роботы . Роботы все чаще используются на производстве (с 1960-х годов). Согласно данным американской ассоциации Robotic Industries Association , в 2016 году автомобильная промышленность была основным потребителем промышленных роботов с 52% от общего объема продаж. [24] В автомобильной промышленности они могут составлять более половины «рабочей силы». Есть даже « погаснет » заводы , такие как клавиатура завод по производству IBM в Техасе , который был полностью автоматизированном еще в 2003 г. [25]
  • Коботы (коллаборативные роботы). [26]
  • Строительные роботы. Строительных роботов можно разделить на три типа: традиционные роботы, роботизированная рука и роботизированный экзоскелет . [27]
  • Сельскохозяйственные роботы (AgRobots). [28] Использование роботов в сельском хозяйстве тесно связана с концепцией ИИ -поддерживаемая точного земледелия и трутневого использования. [29] Исследования 1996–1998 годов также доказали, что роботы могут выполнять пастушьи задачи. [30]
  • Медицинские роботы различных типов (например, da Vinci Surgical System и Hospi ).
  • Автоматизация кухни. Коммерческими примерами автоматизации кухни являются Flippy (гамбургеры), Zume Pizza (пицца), Cafe X (кофе), Makr Shakr (коктейли), Frobot (замороженные йогурты) и Sally (салаты). [31] Домашние примеры: Rotimatic ( выпечка лепешек ) [32] и Boris (загрузка посудомоечной машины). [33]
  • Робот боевой спорт - хобби или спортивное мероприятие , где два или более роботов бороться на арене , чтобы отключить друг друга. Это превратилось из хобби в 1990-х в несколько сериалов по всему миру.
  • Очистка загрязненных территорий, таких как токсичные отходы или ядерные объекты. [34]
  • Отечественные роботы .
  • Нанороботы .
  • Ройная робототехника . [35]
  • Автономные дроны .
  • Разметка линий спортивного поля .

Компоненты [ править ]

Источник питания [ править ]

InSight спускаемый аппарат с солнечными батареями развернуты в чистых помещениях

В настоящее время в качестве источника энергии используются в основном (свинцово-кислотные) аккумуляторы . В качестве источника энергии для роботов можно использовать различные типы батарей. Они варьируются от свинцово-кислотных батарей, которые безопасны и имеют относительно длительный срок хранения, но довольно тяжелые по сравнению с серебряно-кадмиевыми батареями, которые намного меньше по объему и в настоящее время намного дороже. При разработке робота с батарейным питанием необходимо учитывать такие факторы, как безопасность, срок службы и вес . Генераторы, часто некоторые типы двигателей внутреннего сгорания, также можно использовать. Однако такие конструкции часто являются сложными с механической точки зрения и требуют топлива, требуют отвода тепла и относительно тяжелые. Трос, соединяющий робота с источником питания, полностью отключил бы источник питания от робота. Это дает преимущество экономии веса и пространства за счет перемещения всех компонентов генерации и хранения энергии в другое место. Однако такая конструкция имеет недостаток: к роботу постоянно подключается кабель, с которым может быть сложно справиться. [36] Потенциальными источниками энергии могут быть:

  • пневматический (сжатые газы)
  • Солнечная энергия (использование солнечной энергии и преобразование ее в электрическую)
  • гидравлика (жидкости)
  • маховик накопителя энергии
  • органический мусор (через анаэробное переваривание )
  • ядерный

Активация [ править ]

Роботизированная нога питания от воздушных мышц

Приводы - это « мускулы » робота, части, которые преобразуют накопленную энергию в движение. [37] Безусловно, наиболее популярными исполнительными механизмами являются электродвигатели, вращающие колесо или шестерню, и линейные исполнительные механизмы, управляющие промышленными роботами на заводах. В последнее время появились некоторые достижения в области альтернативных типов приводов, работающих от электричества, химикатов или сжатого воздуха.

Электродвигатели [ править ]

Подавляющее большинство роботов используют электродвигатели, часто щеточные и бесщеточные электродвигатели постоянного тока в портативных роботах или электродвигатели переменного тока в промышленных роботах и станках с ЧПУ . Эти двигатели часто предпочтительнее в системах с более легкими нагрузками, и где преобладающей формой движения является вращательное движение.

Линейные приводы [ править ]

Различные типы линейных приводов перемещаются внутрь и наружу, а не вращаются, и часто имеют более быстрое изменение направления, особенно когда требуются очень большие усилия, например, в промышленной робототехнике. Обычно они приводятся в действие сжатым и окисленным воздухом ( пневматический привод ) или маслом ( гидравлический привод ). Линейные приводы также могут работать от электричества, которое обычно состоит из двигателя и ходового винта. Другой распространенный тип - это механический линейный привод, который вращается вручную, например, зубчатая рейка в автомобиле.

Упругие приводы серии [ править ]

Последовательное упругое срабатывание (SEA) основано на идее создания преднамеренной упругости между приводом двигателя и нагрузкой для надежного управления силой. Благодаря меньшей отраженной инерции, последовательное упругое срабатывание повышает безопасность, когда робот взаимодействует с окружающей средой (например, с людьми или заготовкой) или во время столкновений. [38] Кроме того, он также обеспечивает энергоэффективность и амортизацию (механическую фильтрацию), снижая при этом чрезмерный износ трансмиссии и других механических компонентов. Этот подход успешно применялся в различных роботах, особенно в современных промышленных роботах [39] и шагающих гуманоидных роботах. [40] [41]

Дизайн контроллера последовательного упругого привода чаще всего выполняется в рамках пассивности, поскольку он обеспечивает безопасность взаимодействия с неструктурированной средой. [42] Несмотря на свою замечательную устойчивость к устойчивости, эта структура страдает от строгих ограничений, налагаемых на контроллер, которые могут отрицательно сказаться на производительности. Читателю предлагается ознакомиться со следующим обзором, в котором обобщены общие архитектуры контроллеров для SEA вместе с соответствующими достаточными условиями пассивности. . [43] В одном из недавних исследований были получены необходимые и достаточные условия пассивности для одной из наиболее распространенных архитектур управления импедансом , а именно SEA на основе скорости.[44] Эта работа имеет особое значение, поскольку она впервые определяет неконсервативные границы пассивности в схеме SEA, что позволяет более широкий выбор коэффициентов усиления управления.

Воздушные мышцы [ править ]

Пневматические искусственные мышцы, также известные как воздушные мышцы, представляют собой специальные трубки, которые расширяются (обычно до 40%), когда в них нагнетается воздух. Они используются в некоторых приложениях для роботов. [45] [46] [47]

Мышечная проволока [ править ]

Мышечная проволока, также известная как сплав с памятью формы, проволока Nitinol® или Flexinol®, представляет собой материал, который сжимается (менее 5%) при подаче электричества. Они использовались для некоторых небольших приложений для роботов. [48] [49]

Электроактивные полимеры [ править ]

EAP или EPAM - это пластиковый материал, который может существенно сокращаться (до 380% активационной деформации) от электричества и использовался в лицевых мышцах и руках гуманоидных роботов [50], а также для того, чтобы позволить новым роботам парить, [51] летать. , плавать или гулять. [52]

Пьезо моторы [ править ]

Недавними альтернативами двигателям постоянного тока являются пьезодвигатели или ультразвуковые двигатели . Они работают по принципиально иному принципу, согласно которому крошечные пьезокерамические элементы, вибрируя много тысяч раз в секунду, вызывают линейное или вращательное движение. Существуют разные механизмы работы; один тип использует вибрацию пьезоэлементов, чтобы шагать двигателем по кругу или прямой линии. [53] Другой тип использует пьезоэлементы, чтобы заставить гайку вибрировать или закручивать винт. Преимущества этих двигателей - нанометровое разрешение, скорость и доступная сила для их размера. [54] Эти двигатели уже имеются в продаже и используются на некоторых роботах. [55] [56]

Эластичные нанотрубки [ править ]

Эластичные нанотрубки - многообещающая технология создания искусственных мышц, находящаяся на ранней стадии экспериментальной разработки. Отсутствие дефектов в углеродных нанотрубках позволяет этим филаментам упруго деформироваться на несколько процентов с уровнями накопления энергии, возможно, 10  Дж / см 3 для металлических нанотрубок. Человеческий бицепс можно заменить проволокой из этого материала диаметром 8 мм. Такая компактная «мускулатура» может позволить будущим роботам опережать и опережать людей. [57]

Ощущение [ править ]

Датчики позволяют роботам получать информацию об определенных измерениях окружающей среды или внутренних компонентов. Это важно для роботов для выполнения своих задач и реагирования на любые изменения в окружающей среде для расчета соответствующей реакции. Они используются для различных форм измерений, чтобы предупреждать роботов о безопасности или неисправностях, а также предоставлять информацию в режиме реального времени о выполняемой задаче.

Нажмите [ редактировать ]

Современные роботы и протезы получают гораздо меньше тактильной информации, чем человеческая рука. Недавние исследования позволили разработать матрицу тактильных датчиков, которая имитирует механические свойства и сенсорные рецепторы кончиков пальцев человека. [58] [59]Матрица датчиков сконструирована в виде жесткого сердечника, окруженного проводящей жидкостью, содержащейся в эластомерной оболочке. Электроды устанавливаются на поверхности жесткого сердечника и подключаются к устройству измерения импеданса внутри сердечника. Когда искусственная кожа касается объекта, путь жидкости вокруг электродов деформируется, вызывая изменения импеданса, которые отображают силы, воспринимаемые объектом. Исследователи ожидают, что важной функцией таких искусственных кончиков пальцев будет регулировка роботизированного захвата удерживаемых объектов.

Ученые из нескольких европейских стран и Израиля в 2009 году разработали протез руки под названием SmartHand, который функционирует как настоящая рука, позволяя пациентам писать им, печатать на клавиатуре , играть на пианино и выполнять другие тонкие движения. Протез оснащен датчиками, которые позволяют пациенту ощущать настоящие ощущения кончиками пальцев. [60]

Видение [ править ]

Компьютерное зрение - это наука и технология машин, которые видят. Как научная дисциплина компьютерное зрение связано с теорией, лежащей в основе искусственных систем, извлекающих информацию из изображений. Данные изображения могут принимать различные формы, например видеопоследовательности и изображения с камер.

В большинстве практических приложений компьютерного зрения компьютеры предварительно запрограммированы для решения конкретной задачи, но методы, основанные на обучении, в настоящее время становятся все более распространенными.

Системы компьютерного зрения полагаются на датчики изображения, которые обнаруживают электромагнитное излучение, которое обычно имеет форму видимого или инфракрасного света . Датчики разработаны с использованием физики твердого тела . Процесс распространения и отражения света от поверхностей объясняется с помощью оптики . Сложные датчики изображения даже требуют квантовой механики, чтобы обеспечить полное понимание процесса формирования изображения. Роботы также могут быть оснащены несколькими видеодатчиками, чтобы лучше определять глубину окружающей среды. Как и человеческие глаза, «глаза» роботов также должны уметь фокусироваться на определенной интересующей области, а также приспосабливаться к изменениям интенсивности света.

В компьютерном зрении есть подполе, в котором искусственные системы предназначены для имитации обработки и поведения биологических систем на разных уровнях сложности. Кроме того, некоторые из основанных на обучении методов, разработанных в рамках компьютерного зрения, имеют биологическую основу.

Другое [ править ]

Другие распространенные формы зондирования в робототехнике используют лидар, радар и сонар. [61] Лидар измеряет расстояние до цели, освещая цель лазерным светом и измеряя отраженный свет с помощью датчика. Радар использует радиоволны для определения дальности, угла или скорости объектов. Сонар использует распространение звука для навигации, связи или обнаружения объектов на поверхности воды или под водой.

Манипуляции [ править ]

Промышленный робот KUKA на литейном производстве
Puma, один из первых промышленных роботов
Baxter, современный и универсальный промышленный робот, разработанный Родни Бруксом.

Мэтт Мейсон дал определение роботизированной манипуляции следующим образом: «Под манипуляцией понимается контроль агента над окружающей средой посредством избирательного контакта» [62].

Роботам нужно манипулировать объектами; подбирать, изменять, уничтожать или иным образом оказывать влияние. Таким образом, функциональный конец руки робота предназначен , чтобы сделать эффект (будь то руку, или инструмент) часто называют концевые эффекторами , [63] в то время как «рука» называется в качестве манипулятора . [64] Большинство манипуляторов имеют сменные рабочие органы, каждый из которых позволяет им выполнять небольшой круг задач. У некоторых есть фиксированный манипулятор, который нельзя заменить, в то время как у некоторых есть один манипулятор очень общего назначения, например, рука гуманоида. [65]

Механические захваты [ править ]

Одним из наиболее распространенных типов рабочих органов являются «захватные устройства». В простейшем своем проявлении он состоит всего из двух пальцев, которые могут открываться и закрываться, чтобы подбирать и отпускать ряд мелких предметов. Пальцы можно, например, сделать из цепочки с пропущенной через нее металлической проволокой. [66] Руки, которые больше напоминают человеческую руку, включают руку Тени и руку Робонавта . [67] Руки среднего уровня сложности включают руку Дельфта . [68] [69]Механические захваты бывают разных типов, в том числе фрикционные и охватывающие. Фрикционные губки используют всю силу захвата, чтобы удерживать объект на месте с помощью трения. Охватывающие челюсти удерживают объект на месте, используя меньшее трение.

Всасывающие конечные эффекторы [ править ]

Всасывающие рабочие органы, приводимые в действие генераторами вакуума, представляют собой очень простые вяжущие [70] устройства, которые могут выдерживать очень большие нагрузки при условии, что захватывающая поверхность достаточно гладкая для обеспечения всасывания.

Роботы для захвата и размещения электронных компонентов и крупных объектов, таких как лобовые стекла автомобилей, часто используют очень простые вакуумные рабочие органы.

Всасывание - это широко используемый тип рабочего органа в промышленности, отчасти потому, что естественная податливость мягких рабочих органов всасывания может позволить роботу быть более устойчивым в присутствии несовершенного роботизированного восприятия. В качестве примера: рассмотрим случай, когда система технического зрения робота оценивает положение бутылки с водой, но имеет погрешность в 1 сантиметр. Хотя это может привести к тому, что жесткий механический захват может пробить бутылку с водой, мягкий всасывающий концевой эффектор может просто слегка согнуться и соответствовать форме поверхности бутылки с водой.

Эффекторы общего назначения [ править ]

Некоторые продвинутые роботы начинают использовать полностью гуманоидные руки, такие как Рука Тени, MANUS, [71] и рука Шунка . [72] Это очень маневренные манипуляторы с 20 степенями свободы и сотнями тактильных датчиков. [73]

Передвижение [ править ]

Катящиеся роботы [ править ]

Сегвей в музее роботов в Нагое

Для простоты большинство мобильных роботов имеют четыре колеса или несколько непрерывных гусениц . Некоторые исследователи пытались создать более сложных колесных роботов с одним или двумя колесами. Они могут иметь определенные преимущества, такие как более высокая эффективность и меньшее количество деталей, а также позволяющие роботу перемещаться в ограниченном пространстве, что было бы недоступно для четырехколесного робота.

Двухколесные балансировочные роботы [ править ]

Балансирующие роботы обычно используют гироскоп, чтобы определить, насколько сильно падает робот, а затем пропорционально вращают колеса в том же направлении, чтобы уравновесить падение сотни раз в секунду, основываясь на динамике перевернутого маятника . [74] Было разработано много разных балансировочных роботов. [75] Хотя Segway обычно не считается роботом, его можно рассматривать как компонент робота, при использовании в качестве такового Segway называют их RMP (Robotic Mobility Platform). Примером такого использования является , как НАСА «s Robonaut , который был установлен на Segway. [76]

Одноколесные балансировочные роботы [ править ]

Одноколесный балансировочный робот является продолжением двухколесного балансировочного робота, так что он может двигаться в любом двумерном направлении, используя круглый шар в качестве единственного колеса. Несколько один двухколесный балансировочные роботы были разработаны в последнее время , такие как Университет Карнеги - Меллона «s„ шаробот “ , что приблизительная высота и ширина лица, и Тохоку Гакуин » s „BallIP“. [77] Из-за длинной, тонкой формы и способности маневрировать в ограниченном пространстве они могут работать лучше, чем другие роботы, в среде с людьми. [78]

Сферические шаровые роботы [ править ]

Было сделано несколько попыток роботов, которые полностью находятся внутри сферического шара, либо путем вращения груза внутри шара [79] [80], либо путем вращения внешних оболочек сферы. [81] [82] Их также называют орб-ботом [83] или шариковым ботом. [84] [85]

Шестиколесные роботы [ править ]

Использование шести колес вместо четырех может улучшить сцепление с дорогой на открытом воздухе, например, на каменистой грязи или траве.

Отслеживаемые роботы [ править ]
Военные роботы TALON, используемые армией США

Танковые гусеницы обеспечивают даже большую тягу, чем шестиколесный робот. Гусеничные колеса ведут себя так, как будто они состоят из сотен колес, поэтому они очень распространены для уличных и военных роботов, где робот должен двигаться по очень пересеченной местности. Однако их трудно использовать в помещении, например, на коврах и гладких полах. Примеры включают Городского робота НАСА «Урби». [86]

Ходьба применима к роботам [ править ]

Ходьба - сложная и динамичная задача. Было создано несколько роботов, которые могут надежно ходить на двух ногах, однако еще не создано ни одного, более прочного, чем человек. Было проведено много исследований, посвященных ходьбе, вдохновленной человеком, например, лаборатория AMBER, созданная в 2008 году факультетом машиностроения Техасского университета A&M. [87] Было построено много других роботов, которые ходят более чем на двух ногах, так как этих роботов значительно проще построить. [88] [89] Шагающих роботов можно использовать для пересеченной местности, что обеспечит лучшую мобильность и энергоэффективность, чем другие методы передвижения. Обычно роботы на двух ногах могут хорошо ходить по ровному полу и иногда подниматься по лестнице.. Никто не может ходить по каменистой неровной местности. Вот некоторые из опробованных методов:

Техника ZMP [ править ]

Нулевой момент точка (ТНМ) является алгоритм , используемый роботов , таких как Honda «ы ASIMO . Бортовой компьютер пытается робот , чтобы сохранить общие силы инерции (сочетание Земля «s силы тяжести и ускорение и замедление при ходьбе), в точности противоположных по полу силе реакции (сила пола отодвигая на ногах робота). Таким образом, две силы уравновешиваются, не оставляя момента (сила, заставляющая робота вращаться и падать). [90]Однако это не совсем то, как человек ходит, и разница очевидна для людей-наблюдателей, некоторые из которых отметили, что ASIMO ходит так, как будто ему нужен туалет . [91] [92] [93] Алгоритм ходьбы ASIMO не является статическим, и используется некоторая динамическая балансировка (см. Ниже). Однако для ходьбы по-прежнему требуется гладкая поверхность.

Прыжки [ править ]

Несколько роботов, построенных в 1980-х Марком Райбертом в лаборатории ног Массачусетского технологического института, успешно продемонстрировали очень динамичную ходьбу. Изначально робот с одной ногой и очень маленькой ступней мог оставаться в вертикальном положении, просто подпрыгивая . Движение такое же, как у человека на пого-палке . Когда робот падает в сторону, он слегка подпрыгивает в этом направлении, чтобы поймать себя. [94] Вскоре алгоритм был обобщен для двух и четырех этапов. Был продемонстрирован двуногий робот, который бегает и даже выполняет сальто . [95] Также было продемонстрировано четвероногое животное, которое могло бегать , бегать, темп., и связаны. [96] Полный список этих роботов см. На странице MIT Leg Lab Robots. [97]

Динамическая балансировка (контролируемое падение) [ править ]

Более продвинутый способ передвижения робота - это использование алгоритма динамической балансировки, который потенциально более надежен, чем метод точки нулевого момента, поскольку он постоянно отслеживает движение робота и размещает ступни для поддержания устойчивости. [98] Эту технику недавно продемонстрировал Dexter Robot от Anybots [99], который настолько стабилен, что может даже прыгать. [100] Другой пример - TU Delft Flame .

Пассивная динамика [ править ]

Возможно, наиболее многообещающий подход использует пассивную динамику, в которой импульс качающихся конечностей используется для большей эффективности . Было показано, что полностью лишенные питания гуманоидные механизмы могут спускаться по пологому склону, используя только силу тяжести для движения. Используя эту технику, роботу нужно лишь немного двигать, чтобы идти по плоской поверхности, или немного больше, чтобы подняться на холм . Этот метод обещает сделать шагающих роботов как минимум в десять раз более эффективными, чем ходунки ZMP, такие как ASIMO. [101] [102]

Другие методы передвижения [ править ]

Полет [ править ]

Современный пассажирский авиалайнер - это, по сути, летающий робот, которым управляют два человека. Автопилот может управлять самолетом на каждом этапе пути, включая взлет, полет нормальный, и даже посадки. [103] Другие летающие роботы необитаемы и известны как беспилотные летательные аппараты (БПЛА). Они могут быть меньше и легче без пилота-человека на борту и лететь на опасную территорию для выполнения военных миссий по наблюдению. Некоторые могут даже стрелять по находящимся под командованием целям. Также разрабатываются БПЛА, которые могут стрелять по целям автоматически, без команды человека. Другие летающие роботы включают крылатые ракеты , Entomopter иМикро-вертолетный робот Epson . Такие роботы, как Air Penguin, Air Ray и Air Jelly, имеют тела легче воздуха, двигаются с помощью лопастей и управляются сонаром.

Snaking [ править ]
Две змеи-роботы. Левый имеет 64 двигателя (с 2 степенями свободы на сегмент), правый - 10.

Было успешно разработано несколько роботов- змей . Имитируя движение настоящих змей, эти роботы могут перемещаться в очень ограниченном пространстве, а это означает, что однажды их можно будет использовать для поиска людей, оказавшихся в ловушке в разрушенных зданиях. [104] Японский робот-змея ACM-R5 [105] может даже перемещаться как на суше, так и в воде. [106]

Катание на коньках [ править ]

Было разработано небольшое количество роботов для катания на коньках , один из которых является многорежимным устройством для ходьбы и катания на коньках. У него четыре ножки с колесами без привода, которые могут как шагать, так и катиться. [107] Другой робот, Плен, может использовать миниатюрный скейтборд или роликовые коньки и кататься по рабочему столу. [108]

Капуцин, альпинистский робот
Скалолазание [ править ]

Для разработки роботов, способных подниматься по вертикальным поверхностям, использовалось несколько различных подходов. Один подход имитирует движения человека- альпиниста по стене с выступами; регулировка центра масс и перемещение каждой конечности по очереди для получения рычага. Примером этого является Capuchin [109], построенный доктором Жуйсян Чжаном в Стэнфордском университете, Калифорния. В другом подходе используются специальные подушечки для пальцев ног гекконов , лазящих по стенам , которые могут бегать по гладким поверхностям, таким как вертикальное стекло. Примеры этого подхода включают Wallbot [110] и Stickybot. [111]

China's Technology Daily сообщила 15 ноября 2008 года, что доктор Ли Хиу Юнг и его исследовательская группа из компании New Concept Aircraft ( Zhuhai ) Co., Ltd. успешно разработали бионического робота-геккона под названием « Speedy Freelander ». По словам доктора Юнга, робот-геккон мог быстро взбираться вверх и вниз по различным стенам зданий, перемещаться через трещины в земле и стенах и ходить вверх ногами по потолку. Он также смог адаптироваться к поверхностям из гладкого стекла, грубых, липких или пыльных стен, а также к различным типам металлических материалов. Он также может автоматически определять и обходить препятствия. Его гибкость и скорость были сопоставимы с естественным гекконом. Третий подход - имитировать движение змеи, взбирающейся на шест. [61]

Плавание (Piscine) [ править ]

Подсчитано , что , когда плавание некоторых рыб может достигать пропульсивную большую эффективность , чем 90%. [112] Кроме того, они могут ускоряться и маневрировать намного лучше, чем любые искусственные лодки или подводные лодки , и производят меньше шума и волнения на воде. Поэтому многие исследователи, изучающие подводных роботов, хотели бы скопировать этот тип передвижения. [113] Яркими примерами являются роботизированная рыба G9 из Университета компьютерных наук Эссексского университета [114] и робот-тунец, построенный Институтом полевой робототехники для анализа и математического моделирования грозового движения . [115] Аквапингвин, [116]спроектированный и изготовленный немецкой компанией Festo, он копирует обтекаемую форму и движение передними «ластами» пингвинов . Компания Festo также создала модели Aqua Ray и Aqua Jelly, которые имитируют движения ската манты и медузы соответственно.

Роботизированная рыба: iSplash- II

В 2014 году iSplash- II был разработан докторантом Ричардом Джеймсом Клэпхэмом и профессором Хуошенг Ху из Университета Эссекса. Это была первая рыба-робот, способная превзойти настоящую рыбу-панцирь с точки зрения средней максимальной скорости (измеряемой в длинах тела в секунду) и выносливости - продолжительности поддержания максимальной скорости. [117] Эта сборка достигла скорости плавания 11,6 л / с (т. Е. 3,7 м / с). [118] Первая сборка, iSplash -I (2014), была первой роботизированной платформой, в которой применялось плавательное движение по всему телу, которое, как было обнаружено, увеличивало скорость плавания на 27% по сравнению с традиционным подходом с использованием задней ограниченной формы волны. [119]

Парусный спорт [ править ]
Автономный парусный робот Vaimos

Роботы-парусники также были разработаны для проведения измерений на поверхности океана. Типичный робот-парусник - это Vaimos [120], построенный IFREMER и ENSTA-Bretagne. Поскольку для движения парусных роботов используется ветер, энергия батарей используется только для компьютера, для связи и для исполнительных механизмов (для настройки руля и паруса). Если робот оснащен солнечными батареями, робот теоретически может перемещаться вечно. Два основных соревнования парусных роботов - это WRSC , который ежегодно проводится в Европе, и Sailbot .

Взаимодействие с окружающей средой и навигация [ править ]

Радар, GPS и лидар объединены для обеспечения надлежащей навигации и предотвращения препятствий (автомобиль, разработанный для 2007 DARPA Urban Challenge ).

Хотя значительный процент работающих сегодня роботов либо контролируется человеком, либо работает в статической среде, растет интерес к роботам, которые могут работать автономно в динамической среде. Этим роботам требуется определенная комбинация навигационного оборудования и программного обеспечения , чтобы перемещаться по окружающей среде. В частности, непредвиденные события (например, люди и другие препятствия, которые не являются стационарными) могут вызвать проблемы или столкновения. Некоторые высокоразвитые роботы, такие как ASIMO и Meinü robot, имеют особенно хорошее навигационное оборудование и программное обеспечение. Кроме того , саморегулируемые автомобили , Эрнст Дикманнс " неуправляемый автомобиль , и записи вDARPA Grand Challenge способны хорошо воспринимать окружающую среду и впоследствии принимать навигационные решения на основе этой информации, в том числе с помощью роя автономных роботов. [35] Большинство этих роботов используют навигационное устройство GPS с путевыми точками, наряду с радаром , иногда в сочетании с другими сенсорными данными, такими как лидар , видеокамеры и инерционные системы наведения, для лучшей навигации между путевыми точками.

Взаимодействие человека и робота [ править ]

Кисмет может воспроизводить различные выражения лица.

Если мы хотим, чтобы роботы, работающие в наших домах, не только пылесосили пол, то уровень развития сенсорного интеллекта для роботов должен будет пройти несколько порядков. Если роботы должны эффективно работать в домах и других непромышленных средах, то, как их инструктируют выполнять свою работу, и особенно то, как им приказывают остановиться, будет иметь решающее значение. Люди, которые с ними взаимодействуют, могут иметь мало или совсем не обучаться робототехнике, поэтому любой интерфейс должен быть чрезвычайно интуитивно понятным. Авторы научной фантастики также обычно предполагают, что роботы в конечном итоге смогут общаться с людьми с помощью речи , жестов и мимики , а не интерфейса командной строки.. Хотя речь была бы наиболее естественным способом общения человека, для робота это неестественно. Вероятно, пройдет много времени, прежде чем роботы будут взаимодействовать так же естественно, как вымышленный C-3PO , или данные из Star Trek, Next Generation .

Распознавание речи [ править ]

Интерпретация непрерывного потока звуков, исходящих от человека, в реальном времени - сложная задача для компьютера, в основном из-за большого разнообразия речи . [121] Одно и то же слово, произнесенное одним и тем же человеком, может звучать по-разному в зависимости от местной акустики , громкости , предыдущего слова, простужен ли говорящий и т. Д. Это становится еще труднее, когда у говорящего другой акцент . [122]Тем не менее, большие успехи были сделаны в этой области с тех пор, как Дэвис, Биддульф и Балашек разработали первую «систему голосового ввода», которая распознавала «десять цифр, произносимых одним пользователем со 100% точностью» в 1952 году. [123] В настоящее время лучшая. системы могут распознавать непрерывную естественную речь со скоростью до 160 слов в минуту с точностью 95%. [124] С помощью искусственного интеллекта машины в наши дни могут использовать голос людей, чтобы определять их эмоции, такие как удовлетворение или гнев [125]

Голос робота [ править ]

Существуют и другие препятствия, когда робот может использовать голос для взаимодействия с людьми. По социальным причинам синтетический голос оказывается неоптимальным в качестве средства коммуникации [126], что делает необходимым развитие эмоционального компонента голоса робота с помощью различных методов. [127] [128] Преимуществом дифонического ветвления является эмоция, которую робот запрограммирован проецировать, может передаваться на голосовой ленте или фонеме, уже предварительно запрограммированной на голосовой носитель. Один из самых ранних примеров - обучающий робот под названием leachim, разработанный в 1974 году Майклом Дж. Фриманом . [129] [130] Личим смог преобразовать цифровую память в элементарную вербальную речь на предварительно записанных компьютерных дисках.[131] Он был запрограммирован для обучения студентов в Бронксе, Нью-Йорк . [131]

Жесты [ править ]

Можно представить, что в будущем вы будете объяснять роботу-повару, как приготовить выпечку, или спрашивать дорогу у робота-полицейского. В обоих случаях жесты рук помогли бы вербальному описанию. В первом случае робот будет распознавать жесты, сделанные человеком, и, возможно, повторять их для подтверждения. Во втором случае робот-полицейский жестом указывал «по дороге, а затем повернуть направо». Вполне вероятно, что жесты станут частью взаимодействия между людьми и роботами. [132] Было разработано множество систем для распознавания жестов рук человека. [133]

Выражение лица [ править ]

Выражение лица может обеспечить быструю обратную связь о ходе диалога между двумя людьми, и вскоре может сделать то же самое для людей и роботов. Роботизированные лица были сконструированы Hanson Robotics с использованием эластичного полимера под названием Frubber , обеспечивающего большое количество выражений лица благодаря эластичности резинового лицевого покрытия и встроенных подповерхностных двигателей ( сервоприводов ). [134] Покрытие и сервоприводы построены на металлическом черепе . Робот должен знать, как подойти к человеку, судя по его выражению лица и языку тела . Независимо от того, счастлив ли человек, напуган или выглядит сумасшедшим, зависит тип взаимодействия, ожидаемого от робота. Точно так же роботы любятКисмет и более недавнее дополнение, Некси [135], могут производить различные выражения лица, что позволяет им вести значимый социальный обмен с людьми. [136]

Искусственные эмоции [ править ]

Также могут возникать искусственные эмоции, состоящие из последовательности выражений лица и / или жестов. Как видно из фильма Final Fantasy: The Spirits Within , программирование этих искусственных эмоций сложно и требует большого количества человеческого наблюдения. Чтобы упростить программирование в фильме, предустановки были созданы вместе со специальной программой. Это уменьшило количество времени, необходимого для создания фильма. Эти предустановки могут быть переданы для использования в реальных роботах.

Личность [ править ]

Многие из роботов из научной фантастики обладают индивидуальностью , что может быть, а может и не быть желательным для коммерческих роботов будущего. [137] Тем не менее, исследователи пытаются создать роботов, которые кажутся индивидуальными: [138] [139] то есть они используют звуки, выражения лица и язык тела, чтобы попытаться передать внутреннее состояние, которое может быть радостью, грустью, или страх. Одним из коммерческих примеров является Плео , игрушечный робот-динозавр, который может проявлять несколько очевидных эмоций. [140]

Социальный интеллект [ править ]

Лаборатория социально-интеллектуальных машин Технологического института Джорджии исследует новые концепции управляемого обучения взаимодействию с роботами. Целью проектов является создание социального робота, который изучает задачи и цели на человеческих демонстрациях без предварительного знания высокоуровневых концепций. Эти новые концепции основаны на низкоуровневых непрерывных данных датчиков посредством неконтролируемого обучения , а цели задач впоследствии изучаются с использованием байесовского подхода. Эти концепции можно использовать для передачи знаний для будущих задач, что приведет к более быстрому изучению этих задач. Результаты демонстрирует робот Кури, который может переложить пасту из кастрюли на тарелку и подать соус сверху. [141]

Контроль [ править ]

Марионетка Магнус , марионетка, управляемая роботом, со сложной системой управления.
RuBot II умеет вручную разрешать кубики Рубика.

Для выполнения задач необходимо контролировать механическую структуру робота. Управление роботом включает три отдельных этапа - восприятие, обработку и действие ( роботизированные парадигмы ). Датчики предоставляют информацию об окружающей среде или самом роботе (например, положение его суставов или его конечный эффектор). Затем эта информация обрабатывается для сохранения или передачи и для вычисления соответствующих сигналов исполнительным механизмам ( двигателям ), которые перемещают механический механизм.

Этап обработки может варьироваться по сложности. На реактивном уровне он может преобразовывать необработанную информацию датчика непосредственно в команды исполнительного механизма. Объединение датчиков может сначала использоваться для оценки представляющих интерес параметров (например, положения захвата робота) на основе зашумленных данных датчика. Непосредственная задача (например, перемещение захвата в определенном направлении) выводится из этих оценок. Методы теории управления преобразуют задачу в команды, управляющие исполнительными механизмами.

В более длительных временных масштабах или при выполнении более сложных задач роботу может потребоваться построить и рассуждать с помощью «когнитивной» модели. Когнитивные модели пытаются представить робота, мир и то, как они взаимодействуют. Распознавание образов и компьютерное зрение можно использовать для отслеживания объектов. Картографические методы можно использовать для построения карт мира. Наконец, для определения того, как действовать, можно использовать планирование движения и другие методы искусственного интеллекта . Например, планировщик может выяснить, как выполнить задачу, не сталкиваясь с препятствиями, не падая и т. Д.

Уровни автономии [ править ]

TOPIO , робот-гуманоид , играл в настольный теннис на Tokyo IREX 2009. [142]

Системы управления также могут иметь разные уровни автономии.

  1. Прямое взаимодействие используется для тактильных или дистанционно управляемых устройств, и человек почти полностью контролирует движение робота.
  2. В режимах помощи оператору оператор управляет задачами среднего и высокого уровня, а робот автоматически определяет, как их выполнять. [143]
  3. Автономный робот может долгое время обходиться без взаимодействия с человеком. Более высокий уровень автономии не обязательно требует более сложных когнитивных способностей. Например, роботы на сборочных заводах полностью автономны, но работают по фиксированной схеме.

Другая классификация учитывает взаимодействие между человеческим управлением и движениями машины.

  1. Телеоперация . Человек управляет каждым движением, каждое изменение привода машины определяет оператор.
  2. Наблюдательный. Человек определяет общие движения или изменения положения, а машина определяет конкретные движения своих исполнительных механизмов.
  3. Автономность на уровне задач. Оператор указывает только задачу, а робот успевает ее выполнить.
  4. Полная автономия. Машина создаст и выполнит все свои задачи без вмешательства человека.

Исследование [ править ]

Два инженера Лаборатории реактивного движения стоят рядом с тремя аппаратами, что позволяет сравнить размеры марсоходов трех поколений. Спереди и в центре - запасной вариант для первого марсохода Sojourner , который приземлился на Марс в 1997 году в рамках проекта Mars Pathfinder. Слева - испытательный аппарат Mars Exploration Rover (MER), который является рабочим братом Spirit and Opportunity , который приземлился на Марсе в 2004 году. Справа - испытательный вездеход для Марсианской научной лаборатории, который доставил Curiosity на Марс в 2012 году. .
Соджорнер имеет длину 65 см (2,13 фута). Марсоходы для исследования Марса (MER) имеют длину 1,6 м (5,2 фута). Curiosity справа составляет 3 м (9,8 фута) в длину.

Большая часть исследований в области робототехники сосредоточена не на конкретных промышленных задачах, а на исследованиях новых типов роботов , альтернативных способов мышления или проектирования роботов и новых способов их производства. Другие исследования, такие как проект киберфлоры Массачусетского технологического института , почти полностью академические.

Первым конкретным нововведением в конструкции роботов является открытый поиск роботов-проектов. Для описания уровня развития робота можно использовать термин «поколение роботов». Этот термин придуман профессором Хансом Моравеком , главным научным сотрудником Института робототехники Университета Карнеги-Меллона для описания эволюции робототехники в ближайшем будущем. Роботы первого поколения , как предсказал Моравек в 1997 году, должны обладать интеллектуальными возможностями, сопоставимыми, возможно, с ящерицей, и должны стать доступными к 2010 году. Однако, поскольку роботы первого поколения будут неспособны к обучению , Моравек прогнозирует, что второе поколениеРобот станет усовершенствованием первого и станет доступным к 2020 году, а его интеллект может быть сопоставим с интеллектом мыши . Третий поколения робот должен иметь интеллект , сравнимый с из обезьяны . Хотя роботы четвертого поколения , роботы с человеческим интеллектом, по прогнозам профессора Моравека, станут возможными, он не прогнозирует, что это произойдет раньше 2040 или 2050 года. [144]

Второй - эволюционные роботы . Это методология, которая использует эволюционные вычисления для помощи в проектировании роботов, особенно в отношении формы тела или контроллеров движения и поведения . Подобно естественной эволюции , большой популяции роботов разрешается каким-либо образом соревноваться, или их способность выполнять задачу измеряется с помощью функции приспособленности.. Те, кто показал худшие результаты, удаляются из популяции и заменяются новым набором, который имеет новое поведение, основанное на поведении победителей. Со временем популяция улучшается, и в конечном итоге может появиться удовлетворительный робот. Это происходит без какого-либо прямого программирования роботов исследователями. Исследователи используют этот метод как для создания более совершенных роботов [145], так и для изучения природы эволюции. [146] Поскольку процесс часто требует моделирования многих поколений роботов, [147] этот метод может быть запущен полностью или в основном в моделировании с использованием программного пакета имитатора роботов , а затем протестирован на реальных роботах, когда разработанные алгоритмы станут достаточно хорошими. [148]В настоящее время во всем мире трудятся около 10 миллионов промышленных роботов, и Япония является лидирующей страной с высокой плотностью использования роботов в своей обрабатывающей промышленности. [ необходима цитата ]

Динамика и кинематика [ править ]

Исследование движения можно разделить на кинематику и динамику . [149] Прямая кинематика или прямая кинематика относится к вычислению положения, ориентации, скорости и ускорения рабочего органа, когда известны соответствующие значения суставов. Обратная кинематика относится к противоположному случаю, в котором требуемые значения шарниров рассчитываются для заданных значений рабочего органа, как это делается при планировании траектории. Некоторые особые аспекты кинематики включают обработку избыточности (разные возможности выполнения одного и того же движения), предотвращение столкновений и сингулярность.избегание. После того, как все соответствующие положения, скорости и ускорения были рассчитаны с использованием кинематики , методы из области динамики используются для изучения влияния сил на эти движения. Прямая динамика относится к вычислению ускорений в роботе после того, как известны приложенные силы. Прямая динамика используется в компьютерном моделировании робота. Обратной динамикой называется расчет сил привода, необходимых для создания заданного ускорения рабочего органа. Эта информация может быть использована для улучшения алгоритмов управления роботом.

В каждой из упомянутых выше областей исследователи стремятся разрабатывать новые концепции и стратегии, улучшать существующие и улучшать взаимодействие между этими областями. Для этого необходимо разработать и внедрить критерии «оптимальной» производительности и способы оптимизации конструкции, структуры и управления роботами.

Бионика и биомиметика [ править ]

Бионика и биомиметика применяют физиологию и методы передвижения животных для создания роботов. Например, дизайн BionicKangaroo был основан на том, как кенгуру прыгают.

Квантовые вычисления [ править ]

Было проведено некоторое исследование того, могут ли алгоритмы робототехники выполняться на квантовых компьютерах быстрее, чем на цифровых компьютерах . Эта область получила название квантовой робототехники. [150]

Образование и обучение [ править ]

В SCORBOT-ER 4u образовательный робот

Инженеры-робототехники проектируют роботов, обслуживают их, разрабатывают для них новые приложения и проводят исследования, чтобы расширить возможности робототехники. [151] Роботы стали популярным образовательным инструментом в некоторых средних и старших школах, особенно в некоторых частях США , [152], а также в многочисленных летних молодежных лагерях, что повысило интерес студентов к программированию, искусственному интеллекту и робототехнике.

Карьерное обучение [ править ]

Такие университеты, как Вустерский политехнический институт (WPI), предлагают степени бакалавра , магистра и доктора в области робототехники. [153] Профессиональные училища предлагают обучение робототехнике, нацеленное на карьеру в робототехнике.

Сертификация [ править ]

Robotics Сертификация Стандарты Alliance (RCSA) является международным органом по сертификации робототехники, предусматривающим различные промышленность- и образовательные , связанные с робототехникой сертификации.

Летний лагерь робототехники [ править ]

Некоторые программы национальных летних лагерей включают робототехнику в свой основной учебный план. Кроме того, прославленные музеи и учреждения часто предлагают молодежные летние программы робототехники.

Соревнования по робототехнике [ править ]

По всему миру проводится множество соревнований. SeaPerch учебная программа направлена , как студенты всех возрастов. Это краткий список примеров соревнований; для более полного списка см. Соревнования роботов .

Соревнования для детей младшего возраста [ править ]

Организация FIRST предлагает соревнования FIRST Lego League Jr. для детей младшего возраста. Цель этого конкурса - дать детям младшего возраста возможность начать изучать науку и технологии. Дети, участвующие в этом конкурсе, собирают модели Lego и могут использовать комплект робототехники Lego WeDo.

Соревнования для детей 9-14 лет [ править ]

Одно из важнейших соревнований - FLL или FIRST Lego League . Идея этого конкретного конкурса заключается в том, что дети с девяти лет начинают развивать знания и заниматься робототехникой, играя с Lego . Этот конкурс связан с National Instruments . Дети используют Lego Mindstorms для решения задач автономной робототехники в этом соревновании.

Соревнования для подростков [ править ]

FIRST Tech Challenge предназначен для студентов среднего уровня , как переход от FIRST Lego Лиги к робототехнике конкуренции ПЕРВЫЙ .

Конкурс FIRST Robotics Competition больше фокусируется на механическом дизайне, и каждый год проводится определенная игра. Роботы созданы специально для игры того года. В матчевой игре робот перемещается автономно в течение первых 15 секунд игры (хотя в определенные годы, такие как Deep Space 2019 года, меняют это правило), а до конца матча он управляется вручную.

Соревнования для старшеклассников [ править ]

В различных соревнованиях RoboCup участвуют команды подростков и студентов. Эти соревнования посвящены футбольным соревнованиям с различными типами роботов, танцевальным соревнованиям и городским соревнованиям по поиску и спасению. Все роботы в этих соревнованиях должны быть автономными. Некоторые из этих соревнований сосредоточены на симуляторах роботов.

AUVSI проводит соревнования летающих роботов , лодок-роботов и подводных роботов .

Студенческое соревнование по АПА в Европе [154] (SAUC-E) в основном привлекает команды студентов и аспирантов. Как и в соревнованиях AUVSI, роботы должны быть полностью автономными во время участия в соревнованиях.

Microtransat Challenge - это соревнование по пересечению лодки через Атлантический океан.

Соревнования открыты для всех [ править ]

RoboGames открыта для всех желающих принять участие в соревнованиях роботов более чем в 50 категориях.

Федерация Международной ассоциации роботов-футбола проводит соревнования Кубка мира FIRA. Есть соревнования по летающим роботам, соревнования по футболу роботов и другие соревнования, в том числе штанги для тяжелой атлетики, сделанные из дюбелей и компакт-дисков.

Послешкольные программы по робототехнике [ править ]

Многие школы по всей стране начинают добавлять программы по робототехнике в свои внеклассные программы. Некоторые основные программы по робототехнике после школы включают FIRST Robotics Competition , Botball и BEST Robotics. [155] Соревнования по робототехнике часто включают аспекты бизнеса и маркетинга, а также инженерии и дизайна.

Компания Lego начала программу для детей, чтобы они узнали и увлеклись робототехникой в ​​раннем возрасте. [156]

Деколониальная образовательная робототехника [ править ]

Деколониальная образовательная робототехника - это ветвь деколониальной технологии и деколониального искусственного интеллекта [157], которая практикуется в различных местах по всему миру. Эта методология обобщена в педагогических теориях и практиках, таких как « Педагогика угнетенных» и методы Монтессори . И он направлен на обучение робототехнике с учетом местной культуры, чтобы объединить и смешать технологические знания. [158]

Работа [ править ]

Робототехник создает небольших роботов-вездеходов. (Предоставлено: MobileRobots, Inc.)

Робототехника - важный компонент во многих современных производственных средах. По мере того, как фабрики все чаще используют роботов, количество рабочих мест, связанных с робототехникой, растет и, по наблюдениям, неуклонно растет. [159] Использование роботов в промышленности привело к увеличению производительности и экономии средств и обычно рассматривается благотворителями как долгосрочное вложение. В статье Майкла Осборна и  Карла Бенедикта Фрея было  обнаружено, что 47% рабочих мест в США подвержены риску автоматизации «в течение некоторого неопределенного количества лет». [160] Эти утверждения подверглись критике на том основании, что социальная политика, а не ИИ, вызывает безработицу. [161]В статье 2016 года в The Guardian Стивен Хокинг заявил: «Автоматизация фабрик уже привела к сокращению рабочих мест в традиционном производстве, и развитие искусственного интеллекта, вероятно, распространит это сокращение рабочих мест на средний класс, и только самые заботливые, творческие или оставшиеся контролирующие роли ". [162]

Последствия для безопасности и гигиены труда [ править ]

В документе для обсуждения, подготовленном EU-OSHA, подчеркивается, как распространение робототехники создает как возможности, так и проблемы для безопасности и гигиены труда (БГТ). [163]

Наибольшие преимущества по охране труда, вытекающие из более широкого использования робототехники, должны заключаться в замене людей, работающих в нездоровой или опасной среде. В космосе, обороне, безопасности или ядерной промышленности, а также в логистике, техническом обслуживании и инспекциях автономные роботы особенно полезны для замены людей, выполняющих грязные, унылые или небезопасные задачи, что позволяет избежать воздействия на рабочих опасных агентов и условий и снижение физических, эргономических и психосоциальных рисков. Например, роботы уже используются для выполнения повторяющихся и монотонных задач, для работы с радиоактивными материалами или для работы во взрывоопасных средах. В будущем многие другие повторяющиеся, рискованные или неприятные задачи будут выполняться роботами в различных секторах, таких как сельское хозяйство, строительство, транспорт, здравоохранение, пожаротушение или услуги по уборке.[164]

Несмотря на эти достижения, есть определенные навыки, для которых люди будут лучше подходить, чем машины, в ближайшее время, и вопрос заключается в том, как достичь наилучшего сочетания навыков человека и робота. Преимущества робототехники включают выполнение тяжелых работ с точностью и повторяемостью, в то время как преимущества человека включают творческий подход, принятие решений, гибкость и адаптируемость. Эта необходимость сочетать оптимальные навыки привела к созданию совместных роботов.и люди, более тесно использующие общее рабочее пространство, что привело к разработке новых подходов и стандартов, гарантирующих безопасность «слияния человека и робота». Некоторые европейские страны включают робототехнику в свои национальные программы и пытаются способствовать безопасному и гибкому сотрудничеству между роботами и операторами для повышения производительности. Например, Немецкий федеральный институт безопасности и гигиены труда ( BAuA ) ежегодно организует семинары на тему «Сотрудничество человека и робота».

В будущем сотрудничество между роботами и людьми будет диверсифицировано, роботы увеличат свою автономию, а сотрудничество между человеком и роботом достигнет совершенно новых форм. Текущие подходы и технические стандарты [165] [166], направленные на защиту сотрудников от риска работы с совместными роботами, должны быть пересмотрены.

См. Также [ править ]

  • Искусственный интеллект
  • Автономный робот
  • Облачная робототехника
  • Когнитивная робототехника
  • Эволюционная робототехника
  • Противотуманная робототехника
  • Глоссарий робототехники
  • Указатель статей по робототехнике
  • Мехатроника
  • Многоагентная система
  • Краткое описание робототехники
  • Робоэтика
  • Права роботов
  • Робототехническое искусство
  • Роботизированное управление
  • Мягкая робототехника
  • Модульный робот с автоматической реконфигурацией

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Немецкая национальная библиотека" . Международная система классификации Немецкой национальной библиотеки (GND) .
  2. ^ Нокс, Лиза (2007). Робот: история жизни технологии . Вестпорт, Коннектикут: Издательская группа Гринвуд.
  3. ^ a b Зунт, Доминик. «Кто на самом деле изобрел слово« робот »и что оно означает?» . Сайт Карела Чапека. Архивировано из оригинального 23 января 2013 года . Проверено 5 февраля +2017 .
  4. Азимов, Исаак (1996) [1995]. «Хроники роботов». Золото . Лондон: Вояджер. С. 224–225. ISBN 978-0-00-648202-4.
  5. Азимов, Исаак (1983). «4 Слово, которое я изобрел». Считая Эоны . Даблдэй. Bibcode : 1983coeo.book ..... . Робототехника стала достаточно развитой технологией, чтобы оправдать статьи и книги по ее истории, и я наблюдал за этим с удивлением и некоторым недоверием, потому что я изобрел ... слово
  6. Свобода, Елизавета (25 сентября 2019 г.). «Ваш хирург-робот увидит вас сейчас» . Природа . 573 (7775): S110 – S111. DOI : 10.1038 / d41586-019-02874-0 . PMID 31554995 . 
  7. ^ «Робототехника: О выставке» . Технический музей инноваций. Архивировано из оригинального 13 сентября 2008 года . Проверено 15 сентября 2008 года .
  8. ^ Нидхэм, Джозеф (1991). Наука и цивилизация в Китае: Том 2, История научной мысли . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-05800-1.
  9. ^ Фаулер, Чарльз Б. (октябрь 1967). «Музей музыки: история механических инструментов». Журнал музыкальных педагогов . 54 (2): 45–49. DOI : 10.2307 / 3391092 . JSTOR 3391092 . S2CID 190524140 .  
  10. ^ Rosheim, Марк Э. (1994). Эволюция роботов: развитие антроботики . Wiley-IEEE. С.  9–10 . ISBN 978-0-471-02622-8.
  11. ^ аль-Джазари (исламский художник) , Британская энциклопедия .
  12. Эндрюс, Эван (30 августа 2018 г.). «7 ранних роботов и автоматов» . History.com .
  13. ^ PhD, Ренато ME Sabbatini. «Саббатини, RME: имитация жизни: первые роботы» .
  14. ^ Waurzyniak, Патрик (2006). "Мастера производства: Джозеф Ф. Энгельбергер" . Общество инженеров-технологов . 137 (1). Архивировано из оригинала 9 ноября 2011 года.
  15. ^ «История гуманоидов -WABOT-» . www.humanoid.waseda.ac.jp .
  16. ^ Зеглул, Саид; Лариби, Med Amine; Газо, Жан-Пьер (21 сентября 2015 г.). Робототехника и мехатроника: материалы 4-го Международного симпозиума IFToMM по робототехнике и мехатронике . Springer. ISBN 9783319223681 - через Google Книги.
  17. ^ «Исторические проекты Android» . androidworld.com .
  18. Роботы: от научной фантастики до технологической революции , стр. 130
  19. Даффи, Винсент Г. (19 апреля 2016 г.). Справочник по цифровому моделированию человека: исследования прикладной эргономики и инженерии человеческого фактора . CRC Press. ISBN 9781420063523 - через Google Книги.
  20. ^ "Промышленный робот KUKA FAMULUS" . Проверено 10 января 2008 года .
  21. ^ «История промышленных роботов» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 24 декабря 2012 года . Проверено 27 октября 2012 года .
  22. ^ С. Бозиновски, Параллельное программирование для управления мобильными роботами: подход на основе агентов , Proc IEEE International Conference on Distributed Computing Systems, p. 202-208, Познань, 1994
  23. ^ Хант, В. Дэниэл (1985). «Умные роботы» . Умные роботы: Справочник по интеллектуальным робототехническим системам . Чепмен и Холл. п. 141. ISBN. 978-1-4613-2533-8.
  24. ^ «Плотность роботов растет во всем мире» . Ассоциация робототехники . 8 февраля 2018 . Проверено 3 декабря 2018 .
  25. Пинто, Джим (1 октября 2003 г.). «Полностью автоматизированные фабрики приближаются к реальности» . Мир автоматизации . Архивировано из оригинала на 1 октября 2011 года . Проверено 3 декабря 2018 .
  26. ^ Dragani, Рашель (8 ноября 2018). «Может ли робот сделать вас« супер-рабочим »?» . Verizon Communications . Проверено 3 декабря 2018 .
  27. Поллок, Эмили (7 июня 2018 г.). «К 2023 году отрасль строительной робототехники вырастет вдвое» . engineering.com . Проверено 3 декабря 2018 .
  28. ^ Grift, Тони E. (2004). «Сельскохозяйственная робототехника» . Университет Иллинойса в Урбане-Шампейн . Архивировано из оригинала 4 мая 2007 года . Проверено 3 декабря 2018 .
  29. ^ Томас, Джим (1 ноября 2017 г.). «Как корпоративные гиганты автоматизируют фермы» . Новый интернационалист . Проверено 3 декабря 2018 .
  30. ^ "Проект OUCL Robot Sheepdog" . Департамент компьютерных наук Оксфордского университета . 3 июля 2001 . Проверено 3 декабря 2018 .
  31. ^ Колодный, Lora (4 июля 2017). «Роботы подходят к бургерной рядом с вами» . CNBC . Проверено 3 декабря 2018 .
  32. Корнер, Стюарт (23 ноября 2017 г.). «Робот, управляемый искусственным интеллектом, делает« идеальные »лепешки» . iothub.com.au . Проверено 3 декабря 2018 .
  33. ^ Эйр, Майкл (12 сентября 2014 г.). « Борис“робот может загрузить посудомоечную машину» . BBC News . Проверено 3 декабря 2018 .
  34. ^ Одна база данных, разработанная Министерством энергетики США, содержит информацию о почти 500 существующих роботизированных технологиях и может быть найдена в Информационном инструменте управления знаниями D&D .
  35. ^ a b Каган, Евгений и Ирад Бен-Гал (2015). Поиск и добыча пищи: индивидуальное движение и динамика роя . Чепмен и Холл / CRC, 2015. ISBN 9781482242102.CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  36. ^ Даулинг, Кевин. «Источники энергии для малых роботов» (PDF) . Университет Карнеги-Меллона . Проверено 11 мая 2012 года .
  37. ^ Рузинг, Уэсли; Ли, Жибин; Цагаракис, Никос; Колдуэлл, Дарвин (2016). «Оптимизация конструкции и управление соответствующими исполнительными механизмами в шарнирных роботах для повышения энергоэффективности». Письма IEEE по робототехнике и автоматизации . 1 (2): 1110–1117. DOI : 10,1109 / LRA.2016.2521926 . S2CID 1940410 . 
  38. ^ Пратт, Джорджия; Уильямсон, ММ (1995). «Серии упругих приводов» . Слушания, 1995 г. Международная конференция IEEE / RSJ по интеллектуальным роботам и системам. Взаимодействие человека с роботом и кооперативные роботы . Питтсбург, Пенсильвания, США: IEEE Comput. Soc. Нажмите. 1 : 399–406. DOI : 10.1109 / IROS.1995.525827 . hdl : 1721,1 / 36966 . ISBN 978-0-8186-7108-1. S2CID  17120394 .
  39. ^ Двунаправленный последовательно-параллельный упругий привод и перекрытие слоев срабатывания Raphaël Furnémont1, Glenn Mathijssen1,2, Tom Verstraten1, Dirk Lefeber1 и Bram Vanderborght1 Опубликовано 26 января 2016 г. • © 2016 IOP Publishing Ltd
  40. ^ Пратт, Джерри Э .; Крупп, Бенджамин Т. (2004). «Эластичные актуаторы серии для роботов на ножках». В Герхарте, Грант Р; Сапожник, Чак М; Гейдж, Дуглас В. (ред.). Беспилотные наземные транспортные средства VI . Беспилотные наземные транспортные средства Vi . 5422 . С. 135–144. Bibcode : 2004SPIE.5422..135P . CiteSeerX 10.1.1.107.349 . DOI : 10.1117 / 12.548000 . S2CID 16586246 .  
  41. ^ Ли, Жибин; Цагаракис, Никос; Колдуэлл, Дарвин (2013). «Создание модели ходьбы для робота-гуманоида с податливыми суставами». Автономные роботы . 35 (1): 1–14. DOI : 10.1007 / s10514-013-9330-7 . S2CID 624563 . 
  42. ^ Колгейт, Дж. Эдвард (James Edward) (1988). Управление динамически взаимодействующими системами (Диссертация). Массачусетский Институт Технологий. ЛВП : 1721,1 / 14380 .
  43. ^ Каланка, Андреа; Мурадор, Риккардо; Фиорини, Паоло (2017-11-01). «Контроль импеданса последовательных упругих приводов: управление на основе пассивности и ускорения» . Мехатроника . 47 : 37–48. DOI : 10.1016 / j.mechatronics.2017.08.010 . ISSN 0957-4158 . 
  44. ^ Тосун, Фатих Эмре; Патоглу, Волкан (июнь 2020 г.). «Необходимые и достаточные условия для пассивности рендеринга импеданса с последовательным упругим срабатыванием по скорости» . IEEE Transactions по робототехнике . 36 (3): 757–772. DOI : 10.1109 / TRO.2019.2962332 . ISSN 1552-3098 . S2CID 212907787 .  
  45. ^ www.imagesco.com, Images SI Inc -. «Приводы Air Muscle, идем дальше, стр. 6» .
  46. ^ "Воздушные мышцы" . Теневой робот. Архивировано из оригинального 27 сентября 2007 года.
  47. ^ Tondu, Bertrand (2012). «Моделирование искусственной мышцы McKibben: обзор». Журнал интеллектуальных материальных систем и структур . 23 (3): 225–253. DOI : 10.1177 / 1045389X11435435 . S2CID 136854390 . 
  48. ^ "РАЗГОВОРНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА Нитинол Страница-1" . Talkingelectronics.com . Проверено 27 ноября 2010 года .
  49. ^ "lf205, Оборудование: Создание шагающего робота под управлением Linux" . Ibiblio.org. 1 ноября 2001 . Проверено 27 ноября 2010 года .
  50. ^ «WW-EAP и искусственные мышцы» . Eap.jpl.nasa.gov . Проверено 27 ноября 2010 года .
  51. ^ "Empa - a117-2-eap" . Empa.ch . Проверено 27 ноября 2010 года .
  52. ^ «Электроактивные полимеры (EAP) как искусственные мышцы (EPAM) для приложений роботов» . Hizook . Проверено 27 ноября 2010 года .
  53. ^ "Пьезо-НОГИ - -09-26" . Архивировано из оригинала на 30 января 2008 года . Проверено 28 октября 2007 года .
  54. ^ "Squiggle Motors: Обзор" . Проверено 8 октября 2007 года .
  55. ^ Нисибори; и другие. (2003). «Рука робота с пальцами, использующая ультразвуковые двигатели вибрационного типа (рабочие характеристики)». Журнал робототехники и мехатроники . 15 (6): 588–595. DOI : 10,20965 / jrm.2003.p0588 .
  56. ^ Otake; и другие. (2001). «Формы гелевых роботов из электроактивного полимерного троло-геля» (PDF) . Проверено 16 октября 2007 года . Cite journal requires |journal= (help)
  57. ^ Джон Д. Madden, 2007, /science.1146351
  58. ^ "Syntouch LLC: BioTac (R) Biomimetic Tactile Sensor Array" . Архивировано из оригинала 3 октября 2009 года . Проверено 10 августа 2009 года .
  59. ^ Wettels, N; Сантос, VJ; Johansson, RS; Лоеб, Джеральд Э .; и другие. (2008). «Биомиметическая тактильная сенсорная матрица». Продвинутая робототехника . 22 (8): 829–849. DOI : 10.1163 / 156855308X314533 . S2CID 4594917 . 
  60. ^ "Что такое SmartHand?" . SmartHand Project . Проверено 4 февраля 2011 года .
  61. ^ а б Аррегин, Хуан (2008). Автоматизация и робототехника . Вена, Австрия: I-Tech и издательское дело.
  62. ^ Мейсон, Мэтью Т. (2001). Механика робототехнических манипуляций . DOI : 10.7551 / mitpress / 4527.001.0001 . ISBN 9780262256629.
  63. ^ "Что такое роботизированный конечный эффектор?" . ATI Industrial Automation. 2007 . Проверено 16 октября 2007 года .
  64. ^ Крейн, Карл Д .; Джозеф Даффи (1998). Кинематический анализ роботов-манипуляторов . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-57063-3. Проверено 16 октября 2007 года .
  65. ^ GJ Monkman, С. Гессе, Р. Steinmann & H. Шунк (2007). Захваты для роботов . Берлин: Wiley
  66. ^ «Разрушители мифов с комментариями: Эпизод 78: Мифы о ниндзя - Хождение по воде, ловля меча, ловля стрелы» . (Разрушители легенд канала Discovery делают механический захват из цепи и металлической проволоки)
  67. ^ Robonaut рука
  68. ^ "Делфтская рука" . TU Delft . Архивировано из оригинала на 3 февраля 2012 года . Проверено 21 ноября 2011 года .
  69. ^ M&C. «TU Delft ontwikkelt goedkope, voorzichtige robothand» .
  70. ^ "Astrictive определение - английский словарь определения - Reverso" .
  71. ^ Tijsma, HA; Liefhebber, F .; Гердер, Дж. Л. (1 июня 2005 г.). «Оценка новых возможностей пользовательского интерфейса для манипулятора MANUS». 9-я Международная конференция по реабилитационной робототехнике, 2005 г. ICORR 2005 . С. 258–263. DOI : 10.1109 / ICORR.2005.1501097 . ISBN 978-0-7803-9003-4. S2CID  36445389 - через IEEE Xplore.
  72. ^ Оллкок, Эндрю (2006). «Антропоморфная рука почти человеческая» . Машинное оборудование. Архивировано из оригинального 28 сентября 2007 года . Проверено 17 октября 2007 года .
  73. ^ "Добро пожаловать" .
  74. ^ "TOBB" . Mtoussaint.de . Проверено 27 ноября 2010 года .
  75. ^ "nBot, двухколесный балансировочный робот" . Geology.heroy.smu.edu . Проверено 27 ноября 2010 года .
  76. ^ "Отчет о деятельности ROBONAUT" . НАСА . 2004. Архивировано из оригинального 20 августа 2007 года . Проверено 20 октября 2007 года .
  77. ^ «IEEE Spectrum: робот, балансирующий на шаре» . Spectrum.ieee.org. 29 апреля 2010 . Проверено 27 ноября 2010 года .
  78. ^ «Исследователи Карнеги-Меллона разрабатывают новый тип мобильного робота, который балансирует и движется на шаре, а не на ногах или колесах» (пресс-релиз). Университет Карнеги-Меллона. 9 августа 2006 Архивировано из оригинала 9 июня 2007 года . Проверено 20 октября 2007 года .
  79. ^ «Сферический робот может преодолевать препятствия» . BotJunkie . Проверено 27 ноября 2010 года .
  80. ^ "Ротундус" . Rotundus.se. Архивировано из оригинального 24 августа 2011 года . Проверено 27 ноября 2010 года .
  81. ^ "OrbSwarm получает мозг" . BotJunkie. 11 июля 2007 . Проверено 27 ноября 2010 года .
  82. ^ "Вещь с вращающейся орбитой, управляемая Bluetooth" . BotJunkie . Проверено 27 ноября 2010 года .
  83. ^ "Рой" . Orbswarm.com . Проверено 27 ноября 2010 года .
  84. ^ "The Ball Bot: Johnnytronic @ Sun" . Blogs.sun.com. Архивировано из оригинального 24 августа 2011 года . Проверено 27 ноября 2010 года .
  85. ^ "Старшие проекты дизайна | Колледж инженерии и прикладных наук | Колорадский университет в Боулдере" . Engineering.colorado.edu. 30 апреля 2008. Архивировано из оригинала 24 августа 2011 года . Проверено 27 ноября 2010 года .
  86. ^ «Робототехника JPL: Система: Коммерческие вездеходы» .
  87. ^ «ЯНТАРНАЯ лаборатория» .
  88. ^ "Лаборатория робототехники Micromagic Systems" . Архивировано из оригинала на 2017-06-01 . Проверено 29 апреля 2009 .
  89. ^ "Гексапод робот АМРУ-5" (PDF) .
  90. ^ «Достижение стабильной ходьбы» . Honda в мире . Проверено 22 октября 2007 года .
  91. ^ "Веселая прогулка" . Путер Компьютерщик. 28 декабря 2004 . Проверено 22 октября 2007 года .
  92. ^ "Сутенер в случайном порядке ASIMO" . Популярная наука . 9 января 2007 . Проверено 22 октября 2007 года .
  93. ^ "Храм VTEC - Интернет-форумы энтузиастов Honda и Acura> Робот показывает премьер-министру, как расслабиться>> Пьяный робот?" .
  94. ^ "3D One-Leg Hopper (1983–1984)" . Лаборатория ног Массачусетского технологического института . Проверено 22 октября 2007 года .
  95. ^ «3D Biped (1989–1995)» . Лаборатория ног Массачусетского технологического института.
  96. ^ «Четвероногий (1984–1987)» . Лаборатория ног Массачусетского технологического института.
  97. ^ "Роботы лаборатории ног Массачусетского технологического института - главное" .
  98. ^ «О роботах» . Anybots. Архивировано из оригинала 9 сентября 2007 года . Проверено 23 октября 2007 года .
  99. ^ "Домашняя страница" . Anybots . Проверено 23 октября 2007 года .
  100. ^ "Декстер прыгает видео" . YouTube. 1 марта 2007 . Проверено 23 октября 2007 года .
  101. ^ Коллинз, Стив; Wisse, Martijn; Руина, Энди; Тедрейк, Русс (11 февраля 2005 г.). «Эффективные двуногие роботы на основе пассивно-динамических ходунков» (PDF) . Наука . 307 (5712): 1082–1085. Bibcode : 2005Sci ... 307.1082C . DOI : 10.1126 / science.1107799 . PMID 15718465 . S2CID 1315227 . Архивировано из оригинального (PDF) 22 июня 2007 года . Проверено 11 сентября 2007 года .   
  102. ^ Коллинз, Стив; Руина, Энди. «Двуногий шагающий робот с эффективной походкой, похожей на человеческую» (PDF) . Proc. Международная конференция IEEE по робототехнике и автоматизации .
  103. ^ «Проверка пределов» (PDF) . Боинг. п. 29 . Проверено 9 апреля 2008 года .
  104. ^ Миллер, Гэвин. «Введение» . snakerobots.com . Проверено 22 октября 2007 года .
  105. ^ "ACM-R5" . Архивировано из оригинального 11 октября 2011 года.
  106. ^ «Плавательный робот-змея (комментарий на японском языке)» .
  107. ^ "Коммерциализированная четвероногая прогулочная машина" ТИТАН VII " " . Лаборатория робототехники Хиросе Фукусима. Архивировано из оригинала 6 ноября 2007 года . Проверено 23 октября 2007 года .
  108. ^ "Плен, робот, который едет по твоему столу" . SCI FI Tech. 23 января 2007. Архивировано из оригинала 11 октября 2007 года . Проверено 23 октября 2007 года .
  109. ^ Капуцин на YouTube
  110. ^ Wallbot на YouTube
  111. ^ Стэнфордский университет: Stickybot на YouTube
  112. ^ Сфакиотакис; и другие. (1999). «Обзор способов плавания рыб для передвижения в воде» (PDF) . IEEE Journal of Oceanic Engineering . 24 (2): 237–252. Bibcode : 1999IJOE ... 24..237S . CiteSeerX 10.1.1.459.8614 . DOI : 10.1109 / 48.757275 . Архивировано из оригинального (PDF) 26 сентября 2007 года . Проверено 24 октября 2007 года .  
  113. ^ Ричард Мейсон. "Каков рынок для рыб-роботов?" . Архивировано из оригинала на 4 июля 2009 года.
  114. ^ «Роботизированная рыба на базе Gumstix PC и PIC» . Группа робототехники, ориентированной на человека в Университете Эссекса. Архивировано из оригинального 24 августа 2011 года . Проверено 25 октября 2007 года .
  115. ^ Витун Джуварахавонг. «Робот-рыба» . Институт полевой робототехники. Архивировано из оригинала 4 ноября 2007 года . Проверено 25 октября 2007 года .
  116. ^ "YouTube" .
  117. ^ "Скоростная роботизированная рыба | iSplash" . исплаш-робот . Проверено 7 января 2017 года .
  118. ^ "iSplash-II: Реализация быстрого плавания по Каранджиформе, чтобы превзойти настоящую рыбу" (PDF) . Группа робототехники в Университете Эссекса . Проверено 29 сентября 2015 года .
  119. ^ «iSplash-I: высокоэффективное плавательное движение Carangiform Robotic Fish с координацией всего тела» (PDF) . Группа робототехники в Университете Эссекса . Проверено 29 сентября 2015 года .
  120. ^ Jaulin, L .; Ле Барс, Ф. (2012). «Интервальный подход к анализу устойчивости; приложение к робототехнике парусных лодок» (PDF) . IEEE Transactions по робототехнике . 27 (5).
  121. ^ Пирес, Дж. Норберто (2005). «Голосовой робот: эксперименты по управлению промышленным роботом с помощью человеческого голоса» (PDF) . Промышленный робот: международный журнал . 32 (6): 505–511. DOI : 10.1108 / 01439910510629244 .
  122. ^ "Обзор современного состояния технологий человеческого языка: 1.2: Распознавание речи" . Архивировано из оригинального 11 ноября 2007 года.
  123. ^ Фурнье, Рэндольф Скотт и Б. Джун. Шмидт. «Технология голосового ввода: стиль обучения и отношение к его использованию». Журнал Delta Pi Epsilon 37 (1995): 1_12.
  124. ^ «История программного обеспечения для распознавания речи и голоса и транскрипции» . Естественно говорящий дракон . Проверено 27 октября 2007 года .
  125. ^ Ченг Линь, Куан; Хуанг, Тянь-Чи; Хунг, Джейсон С .; Йен, Нил Й .; Цзю Чен, Су (7 июня 2013 г.). Чен, Му-Йен (ред.). «Распознавание лицевых эмоций на пути к аффективному компьютерному обучению». Библиотека Hi Tech . 31 (2): 294–307. DOI : 10.1108 / 07378831311329068 . ISSN 0737-8831 . 
  126. ^ ML Walters, DS Syrdal, KL Koay, К. Dautenhahn , Р. Т. Boekhorst, (2008). Человек приближается на расстояние к роботу, выглядящему как механический, с разными стилями голоса робота . В: Материалы 17-го Международного симпозиума IEEE по интерактивному общению между роботами и людьми, 2008 г. RO-MAN 2008, Мюнхен, 1–3 августа 2008 г., стр. 707–712, doi : 10.1109 / ROMAN.2008.4600750 . Доступно: онлайн и в формате pdf. Архивировано 18 июля 2011 г. на Wayback Machine.
  127. ^ Сандра Pauletto, Тристан Боулз, (2010). Разработка эмоционального содержания роботизированного речевого сигнала . В: Труды 5 Аудио основном конференции: Конференция по взаимодействию со звуком, НьюЙорк, ISBN 978-1-4503-0046-9 , DOI : 10,1145 / 1859799,1859804 . Доступно: онлайн 
  128. ^ Тристан Боулз, Сандра Pauletto, (2010). Эмоции в голосе: очеловечивание голоса робота . В: Материалы 7-й конференции по звуку и музыке, вычислительной технике, Барселона, Испания.
  129. ^ "Мир 2-XL: Leachim" . www.2xlrobot.com . Проверено 28 мая 2019 .
  130. ^ "Бостонский глобус из Бостона, Массачусетс, 23 июня 1974 г. · 132" . Newspapers.com . Проверено 28 мая 2019 .
  131. ^ a b «cyberneticzoo.com - страница 135 из 194 - история кибернетических животных и первых роботов» . cyberneticzoo.com . Проверено 28 мая 2019 .
  132. ^ Waldherr, Romero & Thrun (2000). «Интерфейс на основе жестов для взаимодействия человека и робота» (PDF) . Kluwer Academic Publishers . Проверено 28 октября 2007 года . Cite journal requires |journal= (help)
  133. ^ Маркус Колер (2012). «Системы распознавания жестов рук на основе зрения» . Прикладная механика и материалы . Дортмундский университет. 263–266: 2422–2425. Bibcode : 2012AMM ... 263.2422L . DOI : 10,4028 / www.scientific.net / AMM.263-266.2422 . S2CID 62744240 . Архивировано из оригинального 11 июля 2012 года . Проверено 28 октября 2007 года . 
  134. ^ "Выражения лица Frubber" . Архивировано из оригинала 7 февраля 2009 года.
  135. ^ «Лучшие изобретения 2008 года - ВРЕМЯ» . Время . 29 октября 2008 г. - через www.time.com.
  136. ^ «Кисмет: робот в лаборатории искусственного интеллекта Массачусетского технологического института взаимодействует с людьми» . Сэм Огден. Архивировано из оригинального 12 октября 2007 года . Проверено 28 октября 2007 года .
  137. ^ «(Парк и др. 2005) Синтетическая личность в роботах и ​​ее влияние на отношения человека и робота» (PDF) .
  138. ^ "Робот-портье Блюдо Направления и Отношение" .
  139. ^ «Новый ученый: хороший робот имеет индивидуальность, но не выглядит» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 29 сентября 2006 года.
  140. ^ «Играйте с Плео, вашим другом-роботом-динозавром» .
  141. Дженнифер Бого (31 октября 2014 г.). «Познакомьтесь с женщиной, которая зарабатывает на жизнь обучением роботов» .
  142. ^ "Терминатор, играющий в пинг-понг" . Популярная наука .
  143. ^ «Synthiam Exosphere объединяет ИИ и людей-операторов для обучения роботов» . Отчет о роботах .
  144. ^ NOVA разговор с профессором Moravec, октябрь 1997 NOVA Online
  145. ^ Sandhana, Лакшми (5 сентября 2002). «Теория эволюции для роботов» . Проводной . Проводной журнал . Проверено 28 октября 2007 года .
  146. ^ Экспериментальная эволюция в роботах-зондах Появление биологической связи . Science Daily. 24 февраля 2007 . Проверено 28 октября 2007 года .
  147. ^ Žlajpah, Леон (15 декабря 2008). «Моделирование в робототехнике». Математика и компьютеры в моделировании . 79 (4): 879–897. DOI : 10.1016 / j.matcom.2008.02.017 .
  148. ^ Новости, Технологические исследования. «Эволюция обучает команды роботов TRN 051904» . www.trnmag.com .
  149. ^ Agarwal, PK Элементы физики XI . Публикации Растоги. п. 2. ISBN 978-81-7133-911-2.
  150. ^ Tandon, Prateek (2017). Квантовая робототехника . Издатели Morgan & Claypool. ISBN 978-1627059138.
  151. ^ «Карьера: инженер-робототехник» . Princeton Review . 2012 . Проверено 27 января 2012 года .
  152. ^ Саад, Ашраф; Крутил, Райан (2012). Практическое изучение концепций программирования с использованием робототехники для учащихся средних и старших классов . Материалы 50-й ежегодной юго-восточной региональной конференции Ассоциации компьютерной техники. ACM. С. 361–362. DOI : 10.1145 / 2184512.2184605 .
  153. ^ "Робототехнические программы степени в Вустерском политехническом институте" . Вустерский политехнический институт . 2013 . Проверено 12 апреля 2013 года .
  154. ^ "Студенческое соревнование АНПА в Европе" .
  155. ^ «ЛУЧШАЯ робототехника» .
  156. ^ «Послешкольные программы по строительству и робототехнике LEGO®» . Проверено 5 ноября 2014 года .
  157. ^ Мохамед, Шакир; Png, Мария-Тереза; Исаак, Уильям (2020). «Деколониальный AI: деколониальная теория как социотехническое предвидение в искусственном интеллекте». Философия и технологии . 33 (4): 659–684. arXiv : 2007.04068 . DOI : 10.1007 / s13347-020-00405-8 . S2CID 220403652 . 
  158. ^ «Деколониальная робототехника» . 9 сентября 2020 . Проверено 12 августа 2020 .
  159. Той, Томми (29 июня 2011 г.). «Перспективы робототехники и автоматизации на 2011 год и далее отличные, - говорит эксперт» . PBT Консультации . Проверено 27 января 2012 года .
  160. ^ Фрей, Карл Бенедикт; Осборн, Майкл А. (1 января 2017 г.). «Будущее занятости: насколько рабочие места подвержены компьютеризации?». Технологическое прогнозирование и социальные изменения . 114 : 254–280. CiteSeerX 10.1.1.395.416 . DOI : 10.1016 / j.techfore.2016.08.019 . ISSN 0040-1625 .  
  161. ^ Э. МакГоги, «Будут ли роботы автоматизировать вашу работу?» Полная занятость, базовый доход и экономическая демократия »(2018) SSRN, часть 2 (3) . Автор DH, «Почему еще так много рабочих мест? История и будущее автоматизации рабочих мест »(2015) 29 (3) Journal of Economic Perspectives 3.
  162. Рианна Хокинг, Стивен (1 января 2016 г.). «Это самое опасное время для нашей планеты» . Хранитель . Проверено 22 ноября 2019 .
  163. ^ "Семинар координаторов по обзорным статьям в будущем работы - Безопасность и здоровье на работе - EU-OSHA" . osha.europa.eu . Проверено 19 апреля 2016 года .
  164. ^ «Робототехника: новое определение предупреждения преступности, общественной безопасности» . SourceSecurity.com.
  165. ^ «Проект стандарта для интеллектуальных вспомогательных устройств - Требования безопасности персонала» (PDF) .
  166. ^ «ISO / TS 15066: 2016 - Роботы и роботизированные устройства - Совместные роботы» .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Р. Эндрю Рассел (1990). Тактильное зондирование робота . Нью-Йорк: Прентис-Холл. ISBN 978-0-13-781592-0.
  • Э. МакГоги, «Будут ли роботы автоматизировать вашу работу?» Полная занятость, базовый доход и экономическая демократия '(2018) SSRN, часть 2 (3)
  • Автор DH, «Почему еще так много рабочих мест? История и будущее автоматизации рабочих мест '(2015) 29 (3) Journal of Economic Perspectives 3
  • Туз, Адам , "Демократия и ее недовольство", Нью-Йоркское обозрение книг , том. LXVI, нет. 10 (6 июня 2019 г.), стр. 52–53, 56–57. «Демократия не имеет четкого ответа на бездумное действие бюрократической и технологической власти . Мы действительно можем быть свидетелями ее расширения в форме искусственного интеллекта и робототехники. Точно так же, после десятилетий ужасных предупреждений, экологическая проблема остается в основном нерешенной ... Бюрократический размах и экологическая катастрофа - это как раз те медленные экзистенциальные вызовы, с которыми демократия очень плохо справляется ... Наконец, есть угроза, которая существует сегодня: корпорации и технологии, которые они продвигают »(стр. 56–57).

Внешние ссылки [ править ]

  • Робототехника в Curlie
  • Общество робототехники и автоматизации IEEE
  • Исследование социальных роботов - роботов, имитирующих поведение и жесты человека.
  • Путеводитель Wired по «50 лучшим роботам всех времен», смесь роботов из художественной литературы (Hal, R2D2, K9) и реальных роботов (Roomba, Mobot, Aibo).