Essere una persona è molto più facile che crearne una. Prendi, ad esempio, il processo di giocare a palla durante l'infanzia con un amico. Se suddividiamo questa attività in funzioni biologiche separate, il gioco cesserà di essere semplice. Hai bisogno di sensori, trasmettitori ed effettori. Devi calcolare quanto è difficile colpire la palla in modo che riduca la distanza tra te e il tuo compagno. Devi considerare l'abbagliamento solare, la velocità del vento e tutto ciò che può distrarre. È necessario determinare come ruota la palla e come prenderla. E c'è spazio per scenari estranei: cosa succede se la palla vola in alto? Vola sul recinto? Busserà una finestra a un vicino?
Queste domande dimostrano alcuni dei problemi più urgenti della robotica e gettano anche le basi per il nostro conto alla rovescia. Ecco un elenco delle dieci cose più difficili che devi insegnare ai robot. Dobbiamo sconfiggere questi dieci se vogliamo mai realizzare le promesse fatte da Bradbury, Dick, Asimov, Clark e altri scrittori di fantascienza che hanno visto mondi immaginari in cui le auto si comportano come le persone.
Prepara la strada
Passare dal punto A al punto B ci è sembrato semplice fin dall'infanzia. Noi umani lo facciamo ogni giorno, ogni ora. Per un robot, tuttavia, la navigazione, soprattutto attraverso un singolo ambiente in costante evoluzione o un ambiente che non ha mai visto prima, è la cosa più difficile. Innanzitutto, il robot deve essere in grado di percepire l'ambiente e comprendere tutti i dati in arrivo.
La robotica risolve il primo problema armando le proprie auto con una serie di sensori, scanner, telecamere e altri strumenti ad alta tecnologia che aiutano i robot a valutare l'ambiente circostante. Gli scanner laser stanno diventando sempre più popolari, sebbene non possano essere utilizzati nell'ambiente acquatico a causa del fatto che la luce è gravemente distorta nell'acqua. La tecnologia del sonar sembra un'alternativa praticabile per i robot subacquei, ma in condizioni terrestri è molto meno accurata. Inoltre, un sistema di visione costituito da una serie di telecamere stereoscopiche integrate aiuta il robot a "vedere" il suo paesaggio.
La raccolta di dati ambientali è solo metà della battaglia. Un compito molto più difficile è elaborare questi dati e usarli per il processo decisionale. Molti sviluppatori controllano i loro robot utilizzando una mappa predefinita o componendola al volo. In robotica, questo è noto come SLAM, un metodo per navigare e mappare contemporaneamente. La mappatura qui significa come il robot converte le informazioni ricevute dai sensori in una forma specifica. La navigazione implica anche come il robot si posiziona rispetto alla mappa. In pratica, questi due processi dovrebbero procedere simultaneamente, sotto forma di "pollo e uova", il che è possibile solo con l'uso di potenti computer e algoritmi avanzati che calcolano la posizione in base alle probabilità.
Dimostrare agilità
I robot raccolgono imballaggi e parti in fabbriche e magazzini da molti anni. Ma in tali situazioni, di regola, non si incontrano con le persone e quasi sempre lavorano con oggetti della stessa forma in un ambiente relativamente libero. La vita di un tale robot in fabbrica è noiosa e ordinaria. Se il robot vuole lavorare a casa o in ospedale, per questo dovrà avere un avanzato senso del tatto, la capacità di rilevare le persone nelle vicinanze e un gusto impeccabile in termini di scelta delle azioni.
Queste abilità robotiche sono estremamente difficili da addestrare. Di solito, gli scienziati non insegnano affatto ai robot a toccare, programmandoli a fallire se entrano in contatto con un altro oggetto. Tuttavia, negli ultimi cinque anni circa, sono stati fatti significativi progressi nella combinazione di robot malleabili e pelle artificiale. La conformità si riferisce al livello di flessibilità del robot. Le macchine flessibili sono più malleabili, le macchine rigide meno.
Nel 2013, i ricercatori della Georgia Tech hanno creato un manipolatore robotizzato con giunti a molla che consente al manipolatore di piegarsi e interagire con oggetti come una mano umana. Quindi hanno coperto tutto con una "pelle" in grado di riconoscere la pressione o il tatto. Alcuni tipi di skin di robot contengono microcircuiti esagonali, ognuno dei quali è dotato di un sensore a infrarossi, che registra qualsiasi approssimazione più vicina di un centimetro. Altri sono dotati di "impronte digitali" elettroniche - una superficie rigata e ruvida che migliora la presa e facilita l'elaborazione del segnale.
Combina questi manipolatori ad alta tecnologia con un sistema di visione avanzato e otterrai un robot che può fare un leggero massaggio o ordinare una cartella con i documenti, scegliendo quello che ti serve da una vasta collezione.
Continua la conversazione
Alan Turing, uno dei fondatori dell'informatica, fece una previsione audace nel 1950: un giorno, le macchine possono parlare così fluentemente da non poterle distinguere dalle persone. Purtroppo, mentre i robot (e persino Siri) non sono stati all'altezza delle aspettative di Turing. Questo perché il riconoscimento vocale è significativamente diverso dall'elaborazione del linguaggio naturale - ciò che fanno i nostri cervelli, estraendo significato da parole e frasi nel processo di conversazione.
Inizialmente, gli scienziati pensavano che ripetere questo sarebbe stato semplice come collegare le regole grammaticali alla memoria della macchina. Ma il tentativo di programmare esempi di grammatica per ogni singola lingua è fallito. Anche si è rivelato difficile determinare i significati delle singole parole (dopotutto, esiste qualcosa come gli omonimi - una chiave della porta e una chiave di violino, per esempio). Le persone hanno imparato a determinare i significati di queste parole nel contesto, basandosi sulle loro capacità mentali sviluppate in molti anni di evoluzione, ma si è rivelato semplicemente impossibile scomporle nuovamente in regole rigide che possono essere inserite nel codice.
Di conseguenza, oggi molti robot elaborano il linguaggio in base alle statistiche. Gli scienziati alimentano loro enormi testi, noti come casi, e quindi consentono ai computer di spezzare lunghi testi in pezzi per scoprire quali parole vanno spesso insieme e in quale ordine. Ciò consente al robot di "apprendere" un linguaggio basato sull'analisi statistica.
Scopri cose nuove
Immagina che qualcuno che non avesse mai giocato a golf abbia deciso di imparare a far muovere un club. Può leggere un libro a riguardo, quindi provare o guardare come si esercita un famoso giocatore di golf, quindi provarlo da solo. In ogni caso, sarà possibile apprendere le basi in modo semplice e rapido.
La robotica deve affrontare alcune sfide quando tenta di costruire una macchina autonoma in grado di apprendere nuove competenze. Un approccio, come nel caso del golf, è quello di suddividere l'attività in passi precisi e quindi programmarli nel cervello del robot. Ciò implica che ogni aspetto dell'attività deve essere diviso, descritto e codificato, il che non è sempre facile da fare. Ci sono alcuni aspetti nel brandizzare una mazza da golf, che sono difficili da descrivere a parole. Ad esempio, l'interazione tra polso e gomito. Questi dettagli sottili sono più facili da mostrare che da descrivere.
Negli ultimi anni, gli scienziati hanno ottenuto un certo successo nell'insegnamento ai robot per imitare l'operatore umano. Chiamano questo addestramento di simulazione, o addestramento dimostrativo (tecnica LfD). Come lo fanno? Braccia auto con array di telecamere grandangolari e zoom. Questa apparecchiatura consente al robot di "vedere" l'insegnante mentre esegue determinati processi attivi. Gli algoritmi di apprendimento elaborano questi dati per creare una mappa di funzioni matematiche che combina input visivi e azioni desiderate. Naturalmente, i robot LfD devono essere in grado di ignorare alcuni aspetti del comportamento del loro insegnante - come prurito o naso che cola - e affrontare problemi simili che sorgono a causa della differenza nell'anatomia del robot e degli umani.
parodia
La curiosa arte dell'inganno si è sviluppata anche negli animali per bypassare i concorrenti e non essere mangiata dai predatori. In pratica, l'inganno come arte di sopravvivenza può essere un meccanismo molto, molto efficace di autoconservazione.
Imparare a imbrogliare le persone o altri robot può essere incredibilmente difficile (e forse buono per te e me). L'inganno richiede immaginazione - la capacità di formare idee o immagini di oggetti esterni che non sono correlati ai sentimenti - e di solito una macchina non ce l'ha. Sono potenti nell'elaborazione diretta dei dati da sensori, fotocamere e scanner, ma non possono formare concetti che vadano oltre i dati sensoriali.
I robot del futuro, d'altra parte, possono comprendere meglio l'inganno. Gli scienziati della Georgia Tech sono stati in grado di trasmettere alcune delle abilità di inganno proteico ai robot in laboratorio. Inizialmente hanno studiato roditori astuti che proteggono le loro cache con il cibo, attirando i concorrenti in depositi vecchi e inutilizzati. Quindi codificarono questo comportamento in semplici regole e lo caricarono nel cervello dei loro robot. Le macchine sono state in grado di utilizzare questi algoritmi per determinare quando barare potrebbe essere utile in una particolare situazione. Di conseguenza, potevano ingannare il loro compagno attirandolo in un altro posto in cui non c'è nulla di valore.
Anticipare le azioni umane
A Jetsons, la cameriera robot di Rosie è stata in grado di continuare la conversazione, cucinare, pulire e aiutare George, Jane, Judy ed Elroy. Per capire la qualità costruttiva di Rosie, basta ricordare uno degli episodi iniziali: Mr. Spaceley, il capo di George, arriva a casa di Jetson per cena. Dopo il pasto, estrae un sigaro e se lo mette in bocca, e Rosie si precipita in avanti con un accendino. Questa semplice azione è un comportamento umano complesso: la capacità di prevedere cosa accadrà dopo, sulla base di ciò che è appena accaduto.
Come l'inganno, l'anticipazione delle azioni umane richiede che il robot rappresenti lo stato futuro. Dovrebbe essere in grado di dire: "Se vedo che una persona sta facendo A, allora, come posso supporre in base all'esperienza passata, molto probabilmente farà B." In robotica, questo oggetto è stato estremamente difficile, ma le persone stanno facendo progressi. Il team della Cornell University ha sviluppato un robot autonomo in grado di rispondere in base al modo in cui il compagno interagisce con gli oggetti ambientali. Per fare questo, usa un paio di telecamere 3D per ottenere un'immagine dell'ambiente. Quindi l'algoritmo determina gli oggetti chiave nella stanza e li distingue dal resto. Quindi, utilizzando una grande quantità di informazioni ottenute a seguito di precedenti allenamenti, il robot genera una serie di determinate aspettative di movimenti della persona e degli oggetti che tocca. Il robot trae conclusioni su ciò che accadrà dopo e agisce di conseguenza.
A volte i robot Cornell commettono errori, ma si muovono con molta sicurezza in avanti, anche quando la tecnologia della fotocamera migliora.
Coordinare con altri robot
La costruzione di una singola macchina su larga scala - anche un androide, se vuoi - richiede seri investimenti di tempo, energia e denaro. Un altro approccio consiste nello schierare un esercito di robot più semplici che possono lavorare insieme per realizzare compiti complessi.
Ci sono una serie di problemi. Un robot che lavora in gruppo deve essere in grado di posizionarsi bene rispetto ai compagni ed essere in grado di comunicare efficacemente - con altre macchine e un operatore umano. Per risolvere questi problemi, gli scienziati si sono rivolti al mondo degli insetti, che usano comportamenti complessi di sciami per trovare cibo e risolvere problemi a beneficio dell'intera colonia. Ad esempio, studiando le formiche, gli scienziati hanno capito che i singoli individui usano i feromoni per comunicare tra loro.
I robot possono usare la stessa "logica feromone", per comunicare si basano solo sulla luce e non sui prodotti chimici. Funziona così: un gruppo di piccoli robot sono dispersi in uno spazio limitato. In primo luogo, esplorano questa zona in modo casuale fino a quando non si incontra una scia luminosa lasciata da un altro robot. Sa che deve seguire la pista e se ne va, lasciando la sua traccia. Mentre le tracce si fondono in una, sempre più robot si susseguono in seno.
Copia te stesso
Il Signore disse ad Adamo ed Eva: "Sii fecondo e moltiplica e riempi la terra". Un robot che riceverebbe una squadra del genere si sentirebbe imbarazzato o deluso. Perché? Perché non è in grado di riprodursi. Una cosa è costruire un robot, ma un'altra è creare un robot in grado di fare copie di se stesso o rigenerare componenti persi o danneggiati.
Ciò che è degno di nota, i robot potrebbero non prendere le persone come esempio di modello riproduttivo. Potresti aver notato che non siamo divisi in due parti identiche. Il più semplice, tuttavia, lo fa sempre. I parenti delle meduse - l'idra - praticano una forma di riproduzione asessuata, nota come budization: una pallina viene separata dal corpo del genitore e poi si stacca per diventare un nuovo individuo geneticamente identico.
Gli scienziati stanno lavorando su robot in grado di eseguire la stessa semplice procedura di clonazione. Molti di questi robot sono costituiti da elementi ripetitivi, solitamente cubi, che sono realizzati a immagine e somiglianza di un cubo e contengono anche un programma di auto-replica. I cubi hanno magneti in superficie, quindi possono attaccarsi e staccarsi da altri cubi nelle vicinanze. Ogni cubo è diviso in due parti in diagonale, quindi ogni metà può esistere indipendentemente. L'intero robot contiene diversi cubi assemblati in una figura specifica.
Agire per principio
Quando comunichiamo con le persone ogni giorno, prendiamo centinaia di decisioni. In ognuno di essi pesiamo ogni nostra scelta, determinando ciò che è buono e ciò che è cattivo, onestamente e disonestamente. Se i robot volessero essere come noi, dovrebbero comprendere l'etica.
Ma, come nel caso del linguaggio, è estremamente difficile codificare il comportamento etico principalmente perché non esiste un unico insieme di principi etici generalmente accettati. Paesi diversi hanno regole di condotta e sistemi legislativi diversi. Anche nelle singole culture, le differenze regionali possono influenzare il modo in cui le persone valutano e misurano le loro azioni e quelle degli altri. Un tentativo di scrivere un'etica globale adatta a tutti i robot è quasi impossibile.
Ecco perché gli scienziati hanno deciso di creare robot, limitando la portata del problema etico. Ad esempio, se la macchina funzionerà in un determinato ambiente, ad esempio in cucina o nella stanza del paziente, avrà molte meno regole di condotta e meno leggi per prendere decisioni eticamente valide. Per raggiungere questo obiettivo, gli ingegneri della robotica introducono scelte etiche nell'algoritmo di apprendimento automatico. Questa scelta si basa su tre criteri flessibili: a cosa porterà l'azione, a quale danno farà e alla misura della giustizia. Usando questo tipo di intelligenza artificiale, il tuo futuro robot domestico sarà in grado di determinare con precisione chi in famiglia dovrebbe lavare i piatti e chi otterrà il telecomando dalla TV per la notte.
Senti le emozioni
“Ecco il mio segreto, è molto semplice: vigile solo un cuore. Non puoi vedere la cosa più importante con i tuoi occhi. "
Se questa osservazione della Volpe de Il piccolo principe di Antoine de Saint-Exupery è vera, allora i robot non vedranno il più bello e il migliore in questo mondo. Alla fine, sondano perfettamente il mondo che li circonda, ma non possono trasformare i dati sensoriali in emozioni specifiche. Non possono vedere il sorriso della persona amata e provare gioia, oppure possono sistemare la smorfia arrabbiata di uno sconosciuto e tremare di paura.
È questo, più di ogni altra cosa nella nostra lista, che separa una persona da un'auto. Come insegnare a un robot ad innamorarsi? Come programmare frustrazione, disgusto, sorpresa o pietà? Dovrei anche provare?
Alcuni pensano che ne valga la pena. Credono che i robot del futuro uniranno i sistemi cognitivi ed emotivi, il che significa che lavoreranno meglio, impareranno più velocemente e interagiranno in modo più efficace con le persone. Che ci crediate o no, esistono già prototipi di tali robot, che possono esprimere una gamma limitata di emozioni umane. Nao, un robot sviluppato da scienziati europei, possiede le qualità emotive di un bambino di un anno. Sa esprimere felicità, rabbia, paura e orgoglio, accompagnando le emozioni con i gesti. E questo è solo l'inizio.
24 dic 2017 Gennady
Fonte: nauka.boltai.com
In questo modulo imparerai:
Come usare i robot nell'industria;
come i robot aiutano a esplorare il cielo, la terra e l'acqua;
in quale area i robot sono più efficienti degli umani;
come il robot può aiutare medici e infermieri;
quali robot ci circondano nella vita di tutti i giorni;
i robot possono essere completamente virtuali?
In questo video, il mentore del corso Nikolai Pak racconta quali robot sono comuni nell'industria, perché sono venuti in tribunale nella scienza, quali compiti i robot svolgono in medicina e come semplificano la nostra vita quotidiana. Nelle seguenti parti del modulo, discuteremo in dettaglio ciascuna di queste aree.
Quando guardi il video, fai attenzione:
Quale pianta Nikolai cita come esempio la produzione robotizzata?
Qual è il nome del chirurgo robot?
Robot da lavoro
Traslochi, selezionatori e collezionisti
I robot non si stancano di compiti monotoni, possono sollevare carichi alla rinfusa e lavorare rapidamente, non hanno bisogno di fine settimana e pause pranzo. Non sorprende che una varietà di settori (dai beni di uso quotidiano agli aeroplani e ai veicoli spaziali) "assumano" robot a braccia aperte. Di seguito abbiamo raccolto gli esempi più tipici di robot in produzione.
Il manipolatore sono le "mani" molto robotiche che vediamo in fotografie e video di fabbriche e piante moderne. Sono dotati di una varietà di sensori in modo che possano elaborare e collegare parti, controllare la qualità del prodotto, imballarlo, ecc.
I robot sorter aiutano le persone a liberarsi dal lavoro duro e monotono, che richiede molta concentrazione. I loro sensori sono pronti 24 ore su 24, 7 giorni su 7, per analizzare l'aspetto di parti ed elementi che si trovano sul trasportatore e distribuirli in diversi scomparti. Ad esempio, oggi i robot di smistamento spesso smontano i rifiuti di costruzione, poiché alcuni di essi possono essere riutilizzati o riciclati.
I robot caricatori liberano le persone dal dover spostare qualsiasi cosa dalla carta a merci voluminose. Ad esempio, nell'archivio Sberbank, speciali gru per impilatori robotici trovano e spostano le scatole necessarie con i documenti. E i giganti dell'e-commerce Amazon e Alibaba stanno sfruttando appieno i robot di archiviazione, che si occupano autonomamente del 70% del lavoro di routine e sono molto indipendenti (ad esempio, possono spostarsi nel magazzino se il layout cambia lì).
Da compiti specifici a tutto il cantiere
Nella costruzione, i robot sono preziosi come nell'industria: assumono compiti fisicamente difficili, pericolosi e monotoni. Inoltre, non hanno paura del maltempo: il ritmo del loro lavoro non diminuirà a causa del raffreddamento o della pioggia.
Un robot da costruzione è un ottimo esempio di come i robot sono in grado di svolgere compiti uniformi molte volte più velocemente degli umani. Quindi, il robot da costruzione Fastbrick Robotics funziona 20 volte più velocemente di un normale muratore e può costruire le fondamenta di una casa privata in mattoni in due giorni. Con lui, i costruttori saranno in grado di costruire 150 edifici in mattoni all'anno - hanno ancora comunicazioni e lavori di finitura.
Un robot per la posa di cavi si insinua attraverso i canali già scavati per i tubi e tira con sé un telefono o un cavo ottico. Ciò significa che non è necessario scavare nulla separatamente per la posa del cavo, è possibile utilizzare tubi già pronti. Inoltre, i guasti sono anche più facili da rilevare: tali robot possono esaminare le condutture utilizzando una telecamera e una retroilluminazione.
Un escavatore robotico Brokk dalla Svezia può svolgere molte attività in un cantiere: scavare, caricare e trasportare oggetti, smontare strutture in cemento armato, mattoni e metallo, rimuovere strati di intonaco da pareti, fori, ecc.
Nel 2019, hanno in programma di installare un ponte ad Amsterdam interamente realizzato in acciaio con il metodo di stampa 3D, proprio nell'aria. Due robot iniziano a costruire un ponte su diverse sponde e avanzano lungo la parte già eretta, incontrandosi nel mezzo del ponte finito. I sistemi robotizzati stamperanno tutti i dettagli del ponte sul posto, non devono essere trasportati. Costruiranno anche impalcature originali, o meglio, strutture in grado di sostenere il proprio peso.
Robot di ricerca
I robot di ricerca sono indispensabili per studiare luoghi e fenomeni pericolosi per l'uomo, nonché dove è richiesta una maggiore precisione o forza fisica. Possono arrampicarsi dove le persone hanno ordinato la mossa: in profondità sott'acqua, nella bocca di un vulcano o, al contrario, al livello degli organi e persino delle singole cellule di un organismo vivente
Sulla terra
Boat. Le barche robotiche esplorano ed esplorano fiumi, laghi e mari. Sono particolarmente utili in condizioni estreme, ad esempio nel ghiaccio dell'estremo nord. Possono funzionare in modo indipendente oppure - in base ai comandi dell'operatore tramite telecomando. Se il controllo avviene tramite onde radio, l'operatore potrebbe essere abbastanza lontano dal robot. Anche dall'altra parte della città è di medie dimensioni.
Batiscafo / aliante. I batiscafi robotici e gli alianti robotici con diversi principi di movimento ci forniscono un aiuto inestimabile nell'esplorazione delle profondità del mare. È troppo presto per inviare una persona lì: per lunghe immersioni, il dispositivo deve essere grande e costoso. Ed è necessario se puoi realizzare un robot di qualsiasi forma realizzato con materiali resistenti alle basse temperature, dotarlo di manipolatori, sensori, dotarlo di una videocamera ed esplorare le profondità senza mettere in pericolo una persona?
Stazione. Le stazioni robotiche subacquee e di fondo conducono un monitoraggio a lungo termine dell'ecologia e della geologia delle profondità e aiutano a monitorare condizioni ecologiche, geologiche, di ghiaccio e di altro tipo a una profondità inaccessibile all'uomo e in condizioni inadeguate. Ad esempio, una spedizione in acque profonde alla Fossa delle Marianne della National Oceanic and Atmospher Administration (NOAA) ha scoperto molte nuove specie grazie a un robot con telecamera telecomandata. A seconda dello scopo e della batteria, tali stazioni possono funzionare da diverse settimane a diversi anni.
Vulcano. Ci sono altri posti sul pianeta in cui le persone non possono arrampicarsi (ad esempio vulcani e geyser). Costruito con materiali resistenti alle alte temperature e ai gas tossici, il robot è in grado di condurre ricerche anche al momento del picco dell'attività sismica. La NASA ha già sviluppato due di questi robot: uno si muove su ruote e il secondo imita il movimento di un verme e per questo può muoversi lungo ripide rocce di ghiaccio.
Nello spazio
Curiosity è un rover Mars di terza generazione lanciato dalla NASA nel 2011, essenzialmente un laboratorio chimico autonomo che esamina il suolo e l'atmosfera di Marte.
Gli assistenti robotici sono già apparsi sulla ISS e presto i robot eseguiranno i più semplici compiti di routine degli astronauti: ad esempio, risolvere i problemi dei pannelli solari in caso di guasti dell'automazione che cambiano posizione o montare blocchi di stazioni spaziali. Il segmento russo ISS sta già riparando il manipolatore spaziale ERA oggi. O forse gli astronauti saranno sostituiti in futuro da colleghi elettronici - già sviluppo di robot astronauti . E nessuno ha bisogno di essere addestrato e non c'è pericolo per le persone.
I satelliti in orbita attorno alla Terra ci forniscono comunicazioni, monitoraggio meteorologico e navigazione. Ce ne sono già centinaia, e sono così importanti che nel 2016 uno dei dipartimenti del Pentagono ha iniziato a sviluppare un progetto per un satellite separato per la riparazione satellitare - una specie di ambulanza a un'altitudine di 36 mila chilometri. Questi dispositivi hanno la loro funzione, i modi per ottenere informazioni sul mondo esterno, gli algoritmi di azione e le attrezzature con cui svolgono queste azioni, il che significa che sono considerati robot.
Robot di supporto nei dettagli
Tosaerba, valigie e babysitter
Nel primo modulo, abbiamo parlato di quanti robot già oggi semplificano la vita quotidiana di una persona: un aspirapolvere robot, assistenti vocali e persino lavatrici si sono rivelati robot dopo un attento esame. In questa parte, vediamo quali altre attività possono essere automatizzate.
Il robot di pulizia non è così compatto e carino come il suo parente distante è un aspirapolvere robot, ma può funzionare in caso di maltempo e affrontare nemici più gravi: polvere stradale, foglie, neve e ghiaccio. A seconda delle attività, è dotato di ruote o cingoli.
Il rasaerba robotizzato si presenta come un piccolo carrello su una pista su ruote o cingolata, con un motore elettrico o diesel. Proprio come un aspirapolvere robot, un tosaerba cammina intorno alla proprietà, esegue un'attività e torna alla base. I confini della trama sono indicati da un cavo scavato nel terreno e i sensori a infrarossi aiutano a tornare alla base.
È stato anche inventato un robot per combattere gli insetti. Gli ingegneri cinesi hanno sviluppato un carro armato in miniatura che rileva le zanzare con i rilevatori e poi le "spara" con una pistola laser.
La pulizia della piscina non è troppo entusiasmante, il che significa che c'è anche spazio per l'automazione. Il primo tipo di robot di pulizia galleggia in superficie e raccoglie i rifiuti. Il secondo può strisciare lungo le pareti e il fondo esattamente come le lumache in un acquario - e allo stesso modo ripulirlo dallo sporco.
La valigia robot può contenere da 15 a 30 kg di oggetti e può seguire il proprietario, o meglio, il faro in tasca. Perso, emetterà un segnale sonoro e i sensori lo aiutano a non scontrarsi con le persone e a non cadere. Non sarà ancora in grado di salire le scale per te, ma per spostarti in aeroporto è ciò di cui hai bisogno.
Presto non sarà inoltre necessario un assistente personale. Man mano che si sviluppa, il robot assistente imparerà a mantenere le routine quotidiane, cercare informazioni, monitorare il tempo e gli ingorghi e aiutare nelle faccende domestiche. Ne sanno già molto, ad esempio il robot ASUS Zenbo sostituisce il diario, controlla la "casa intelligente", è in grado di rispondere a domande, scattare foto e video.
Una tata robot aiuterà i genitori a prendersi cura del bambino: la telecamera mostrerà cosa sta facendo il bambino e il microfono ti aiuterà a sentire se piange. Attraverso gli altoparlanti, puoi comunicare con il bambino e un sistema di controllo remoto ti aiuterà a spostare il robot in casa. Alla tata robot può essere chiesto di mostrare foto e cartoni animati per bambini (ovviamente, quelli indicati dal genitore).
Robot - Assistenti medici
Invece di un bisturi, un'infermiera e un donatore
In medicina, emergono qualità di robot come la precisione, la capacità di lavorare instancabilmente e l'assenza di emozioni. L'introduzione dei robot in medicina dovrebbe risolvere 2 problemi contemporaneamente. In primo luogo, una persona non dovrà più svolgere un lavoro di routine, ad esempio per rilasciare cartelle cliniche per i pazienti. In secondo luogo, i robot aiuteranno i medici a eseguire operazioni di alta precisione precedentemente impossibili. Il robot non è arrabbiato, non fa errori ed è sempre pronto a lavorare.
Robot infermiera. I robot possono prendersi cura dei pazienti, lavorare nel registro, monitorare la conformità con il trattamento prescritto (ad esempio, come parte di un sistema automatizzato per l'erogazione di farmaci prescritti da una farmacia), prenderli nella sala di trattamento e portare ai pazienti le medicine necessarie. Uno di questi robot progettato per prendersi cura di bambini e pazienti anziani si chiama Robear - è stato introdotto in Giappone nel 2015.
Robot chirurgo. Oggi, un chirurgo robot è un aiuto in operazioni complesse che richiedono un lavoro delicato e lungo. Quindi, è stato sviluppato il robot Da Vinci: un set di telecamere e manipolatori, che opera sotto la guida di un chirurgo-operatore. Avendo stabilito il controllo remoto, gli ingegneri assicureranno che il medico e il paziente non si incontreranno necessariamente di persona nemmeno per un intervento chirurgico, poiché il chirurgo eseguirà tutte le manipolazioni da remoto. Il chirurgo robotico Versius aiuta i medici a eseguire il tipo più avanzato di intervento chirurgico quando tutte le manipolazioni avvengono attraverso una piccola incisione. Questo metodo causa meno dolore al paziente e lascia meno cicatrici, ma richiede precisione dei gioielli e tutta una serie di tecnologie.
Organi della stampante. Questo è un tipo di stampante 3D, solo come materiale per la "stampa" usa le proprie celle del paziente. In questo modo, alcuni organi interni, pelle, parti del corpo (orecchie e nasi), ossa e cartilagine sono già creati e trapiantati con successo. Presto, la ricerca di un donatore di organi sarà un ricordo del passato: sono già noti casi di stampa riuscita di vasi sanguigni, valvole cardiache, pelle cresciuta in laboratorio.
Robot diagnostico. I robot stanno già aiutando attivamente i medici a prendere decisioni: il medico inserisce i dati, il sistema aiuta a diagnosticare o prescrivere un farmaco. Il prossimo passo sono i supercomputer dotati di intelligenza artificiale. Quindi, l'oncologo robot IBM Watson utilizza i dati di 600 mila documenti e documenti scientifici per analizzare tutte le informazioni del paziente in pochi minuti e offrire opzioni di diagnosi. È importante che tali robot non sostituiscano in alcun modo il medico, lo aiutano solo ad analizzare le informazioni e offrono soluzioni. Ad esempio, il robot non interpreta la radiografia, ma mostra solo che le persone con immagini simili hanno una certa diagnosi e quindi il medico trae conclusioni.
Esoscheletro. Il dispositivo non è fantascienza, ma un modo per riprendersi da un infortunio o un intervento chirurgico. ExoAtlet Exoskeleton è un telaio rigido con motori e un programma. Aiuta il paziente a stare in piedi e muoversi come se stesse camminando da solo. Sensori speciali leggono i movimenti del corpo e li amplificano con i motori, in modo che una persona cammini come da sola, ma spenda molto meno sforzo.
Programmi di robot
Abbiamo già detto che i robot possono assomigliare a qualsiasi cosa. È tempo di scoprire che potrebbero non guardare affatto. La cosa principale è che svolgono la loro funzione secondo un determinato algoritmo e il risultato del loro lavoro è tangibile al di fuori del mondo virtuale.
Robot Vera
Alexander Uraksin e i suoi colleghi hanno sviluppato il robot Vera, che svolge i compiti di routine dei recruiter. Ascolta la storia di Alexander su come Vera aiuta Rostelecom ad assumere nuovi dipendenti. Quali compiti svolge il robot?
Automazione del robot
Uno dei casi speciali di robot software, ovvero robot che non hanno un corpo, è l'automazione dei processi aziendali mediante robot o intelligenza artificiale. Questa tecnologia si chiama "automazione di processo da parte di robot" (dall'inglese automazione di processo robotica - RPA). La linea di fondo è che il programma monitora prima le azioni dell'utente, quindi le automatizza e inizia a eseguire da solo.
Un esempio di tale automazione è il robot Vera, che già conosci.
Una delle compagnie assicurative cinesi ha automatizzato il processo di elaborazione delle richieste di risarcimento. Prima dell'automazione, si trattava di un lavoro manuale: scansione di applicazioni, archiviazione di documenti, immissione di dati dalle applicazioni nei sistemi contabili per l'analisi da parte dei dipartimenti competenti. Di conseguenza, ogni applicazione ha richiesto in media 11 minuti e tali applicazioni al giorno hanno ricevuto da 70 a 125. Quando il processo è stato automatizzato, è rimasto solo per la scansione dei documenti. Successivamente, il sistema di riconoscimento dei modelli ha iniziato a "inserire" i dati nel sistema e nell'archivio stesso in base a tutte le norme e la legislazione dell'azienda. L'intero processo di elaborazione delle domande ha iniziato a richiedere circa un minuto e mezzo.
Una holding farmaceutica ha utilizzato l'RPA per analizzare i reclami dei clienti. Il sistema accetta, verifica e elabora automaticamente i reclami dei clienti. Utilizzando un algoritmo complesso, il robot approva o rifiuta l'applicazione, quindi passa alla successiva. La società riceve circa 5.000 chiamate al mese e 45 operatori erano richiesti per l'elaborazione manuale. L'implementazione, la configurazione e il collaudo del robot hanno richiesto un mese e mezzo, ma in seguito un operatore può elaborare lo stesso volume di applicazioni.
Essere una persona è molto più facile che crearne una. Prendi, ad esempio, il processo di giocare a palla durante l'infanzia con un amico. Se suddividiamo questa attività in funzioni biologiche separate, il gioco cesserà di essere semplice. Hai bisogno di sensori, trasmettitori ed effettori. Devi calcolare quanto è difficile colpire la palla in modo che riduca la distanza tra te e il tuo compagno. Devi considerare l'abbagliamento solare, la velocità del vento e tutto ciò che può distrarre. È necessario determinare come ruota la palla e come prenderla. E c'è spazio per scenari estranei: cosa succede se la palla vola in alto? Vola sul recinto? Busserà una finestra a un vicino?
Queste domande dimostrano alcuni dei problemi più urgenti della robotica e gettano anche le basi per il nostro conto alla rovescia. Ecco un elenco delle dieci cose più difficili che devi insegnare ai robot. Dobbiamo sconfiggere questi dieci se vogliamo mai realizzare le promesse fatte da Bradbury, Dick, Asimov, Clark e altri scrittori di fantascienza che hanno visto mondi immaginari in cui le auto si comportano come le persone.
Passare dal punto A al punto B ci è sembrato semplice fin dall'infanzia. Noi umani lo facciamo ogni giorno, ogni ora. Per un robot, tuttavia, la navigazione, soprattutto attraverso un singolo ambiente in costante evoluzione o un ambiente che non ha mai visto prima, è la cosa più difficile. Innanzitutto, il robot deve essere in grado di percepire l'ambiente e comprendere tutti i dati in arrivo.
La robotica risolve il primo problema armando le proprie auto con una serie di sensori, scanner, telecamere e altri strumenti ad alta tecnologia che aiutano i robot a valutare l'ambiente circostante. Gli scanner laser stanno diventando sempre più popolari, sebbene non possano essere utilizzati nell'ambiente acquatico a causa del fatto che la luce è gravemente distorta nell'acqua. La tecnologia del sonar sembra un'alternativa praticabile per i robot subacquei, ma in condizioni terrestri è molto meno accurata. Inoltre, un sistema di visione costituito da una serie di telecamere stereoscopiche integrate aiuta il robot a "vedere" il suo paesaggio.
La raccolta di dati ambientali è solo metà della battaglia. Un compito molto più difficile è elaborare questi dati e usarli per il processo decisionale. Molti sviluppatori controllano i loro robot utilizzando una mappa predefinita o componendola al volo. In robotica, questo è noto come SLAM, un metodo per navigare e mappare contemporaneamente. La mappatura qui significa come il robot converte le informazioni ricevute dai sensori in una forma specifica. La navigazione implica anche come il robot si posiziona rispetto alla mappa. In pratica, questi due processi dovrebbero procedere simultaneamente, sotto forma di "pollo e uova", il che è possibile solo con l'uso di potenti computer e algoritmi avanzati che calcolano la posizione in base alle probabilità.
Dimostrare agilità
I robot raccolgono imballaggi e parti in fabbriche e magazzini da molti anni. Ma in tali situazioni, di regola, non si incontrano con le persone e quasi sempre lavorano con oggetti della stessa forma in un ambiente relativamente libero. La vita di un tale robot in fabbrica è noiosa e ordinaria. Se il robot vuole lavorare a casa o in ospedale, per questo dovrà avere un avanzato senso del tatto, la capacità di rilevare le persone nelle vicinanze e un gusto impeccabile in termini di scelta delle azioni.
Queste abilità robotiche sono estremamente difficili da addestrare. Di solito, gli scienziati non insegnano affatto ai robot a toccare, programmandoli a fallire se entrano in contatto con un altro oggetto. Tuttavia, negli ultimi cinque anni circa, sono stati fatti significativi progressi nella combinazione di robot malleabili e pelle artificiale. La conformità si riferisce al livello di flessibilità del robot. Le macchine flessibili sono più malleabili, le macchine rigide meno.
Nel 2013, i ricercatori della Georgia Tech hanno creato un manipolatore robotizzato con giunti a molla che consente al manipolatore di piegarsi e interagire con oggetti come una mano umana. Quindi hanno coperto tutto con una "pelle" in grado di riconoscere la pressione o il tatto. Alcuni tipi di skin di robot contengono microcircuiti esagonali, ognuno dei quali è dotato di un sensore a infrarossi, che registra qualsiasi approssimazione più vicina di un centimetro. Altri sono dotati di "impronte digitali" elettroniche - una superficie rigata e ruvida che migliora la presa e facilita l'elaborazione del segnale.
Combina questi manipolatori ad alta tecnologia con un sistema di visione avanzato e otterrai un robot che può fare un leggero massaggio o ordinare una cartella con i documenti, scegliendo quello che ti serve da una vasta collezione.
Continua la conversazione
Alan Turing, uno dei fondatori dell'informatica, fece una previsione audace nel 1950: un giorno, le macchine possono parlare così fluentemente da non poterle distinguere dalle persone. Purtroppo, mentre i robot (e persino Siri) non sono stati all'altezza delle aspettative di Turing. Questo perché il riconoscimento vocale è significativamente diverso dall'elaborazione del linguaggio naturale - ciò che fanno i nostri cervelli, estraendo significato da parole e frasi nel processo di conversazione.
Inizialmente, gli scienziati pensavano che ripetere questo sarebbe stato semplice come collegare le regole grammaticali alla memoria della macchina. Ma il tentativo di programmare esempi di grammatica per ogni singola lingua è fallito. Anche si è rivelato difficile determinare i significati delle singole parole (dopotutto, esiste qualcosa come gli omonimi - una chiave della porta e una chiave di violino, per esempio). Le persone hanno imparato a determinare i significati di queste parole nel contesto, basandosi sulle loro capacità mentali sviluppate in molti anni di evoluzione, ma si è rivelato semplicemente impossibile scomporle nuovamente in regole rigide che possono essere inserite nel codice.
Di conseguenza, oggi molti robot elaborano il linguaggio in base alle statistiche. Gli scienziati alimentano loro enormi testi, noti come casi, e quindi consentono ai computer di spezzare lunghi testi in pezzi per scoprire quali parole vanno spesso insieme e in quale ordine. Ciò consente al robot di "apprendere" un linguaggio basato sull'analisi statistica.
Scopri cose nuove
Immagina che qualcuno che non avesse mai giocato a golf abbia deciso di imparare a far muovere un club. Può leggere un libro a riguardo, quindi provare o guardare come si esercita un famoso giocatore di golf, quindi provarlo da solo. In ogni caso, sarà possibile apprendere le basi in modo semplice e rapido.
La robotica deve affrontare alcune sfide quando tenta di costruire una macchina autonoma in grado di apprendere nuove competenze. Un approccio, come nel caso del golf, è quello di suddividere l'attività in passi precisi e quindi programmarli nel cervello del robot. Ciò implica che ogni aspetto dell'attività deve essere diviso, descritto e codificato, il che non è sempre facile da fare. Ci sono alcuni aspetti nel brandizzare una mazza da golf, che sono difficili da descrivere a parole. Ad esempio, l'interazione tra polso e gomito. Questi dettagli sottili sono più facili da mostrare che da descrivere.
Negli ultimi anni, gli scienziati hanno ottenuto un certo successo nell'insegnamento ai robot per imitare l'operatore umano. Chiamano questo addestramento di simulazione, o addestramento dimostrativo (tecnica LfD). Come lo fanno? Braccia auto con array di telecamere grandangolari e zoom. Questa apparecchiatura consente al robot di "vedere" l'insegnante mentre esegue determinati processi attivi. Gli algoritmi di apprendimento elaborano questi dati per creare una mappa di funzioni matematiche che combina input visivi e azioni desiderate. Naturalmente, i robot LfD devono essere in grado di ignorare alcuni aspetti del comportamento del loro insegnante - come prurito o naso che cola - e affrontare problemi simili che sorgono a causa della differenza nell'anatomia del robot e degli umani.
parodia
La curiosa arte dell'inganno si è sviluppata anche negli animali per bypassare i concorrenti e non essere mangiata dai predatori. In pratica, l'inganno come arte di sopravvivenza può essere un meccanismo molto, molto efficace di autoconservazione.
Imparare a imbrogliare le persone o altri robot può essere incredibilmente difficile (e forse buono per te e me). L'inganno richiede immaginazione - la capacità di formare idee o immagini di oggetti esterni che non sono correlati ai sentimenti - e di solito una macchina non ce l'ha. Sono potenti nell'elaborazione diretta dei dati da sensori, fotocamere e scanner, ma non possono formare concetti che vadano oltre i dati sensoriali.
I robot del futuro, d'altra parte, possono comprendere meglio l'inganno. Gli scienziati della Georgia Tech sono stati in grado di trasmettere alcune delle abilità di inganno proteico ai robot in laboratorio. Inizialmente hanno studiato roditori astuti che proteggono le loro cache con il cibo, attirando i concorrenti in depositi vecchi e inutilizzati. Quindi codificarono questo comportamento in semplici regole e lo caricarono nel cervello dei loro robot. Le macchine sono state in grado di utilizzare questi algoritmi per determinare quando barare potrebbe essere utile in una particolare situazione. Di conseguenza, potevano ingannare il loro compagno attirandolo in un altro posto in cui non c'è nulla di valore.
Anticipare le azioni umane
A Jetsons, la cameriera robot di Rosie è stata in grado di continuare la conversazione, cucinare, pulire e aiutare George, Jane, Judy ed Elroy. Per capire la qualità costruttiva di Rosie, basta ricordare uno degli episodi iniziali: Mr. Spaceley, il capo di George, arriva a casa di Jetson per cena. Dopo il pasto, estrae un sigaro e se lo mette in bocca, e Rosie si precipita in avanti con un accendino. Questa semplice azione è un comportamento umano complesso: la capacità di prevedere cosa accadrà dopo, sulla base di ciò che è appena accaduto.
Come l'inganno, l'anticipazione delle azioni umane richiede che il robot rappresenti lo stato futuro. Dovrebbe essere in grado di dire: "Se vedo che una persona sta facendo A, allora, come posso supporre in base all'esperienza passata, molto probabilmente farà B." In robotica, questo oggetto è stato estremamente difficile, ma le persone stanno facendo progressi. Il team della Cornell University ha sviluppato un robot autonomo in grado di rispondere in base al modo in cui il compagno interagisce con gli oggetti ambientali. Per fare questo, usa un paio di telecamere 3D per ottenere un'immagine dell'ambiente. Quindi l'algoritmo determina gli oggetti chiave nella stanza e li distingue dal resto. Quindi, utilizzando una grande quantità di informazioni ottenute a seguito di precedenti allenamenti, il robot genera una serie di determinate aspettative di movimenti della persona e degli oggetti che tocca. Il robot trae conclusioni su ciò che accadrà dopo e agisce di conseguenza.
A volte i robot Cornell commettono errori, ma si muovono con molta sicurezza in avanti, anche quando la tecnologia della fotocamera migliora.
Coordinare con altri robot
una singola macchina su larga scala - anche un androide, se vuoi - richiede un serio investimento di tempo, energia e denaro. Un altro approccio consiste nello schierare un esercito di robot più semplici che possono lavorare insieme per realizzare compiti complessi.
Ci sono una serie di problemi. Un robot che lavora in gruppo deve essere in grado di posizionarsi bene rispetto ai compagni ed essere in grado di comunicare efficacemente - con altre macchine e un operatore umano. Per risolvere questi problemi, gli scienziati si sono rivolti al mondo degli insetti, che usano comportamenti complessi di sciami per trovare cibo e risolvere problemi a beneficio dell'intera colonia. Ad esempio, studiando le formiche, gli scienziati hanno capito che i singoli individui usano i feromoni per comunicare tra loro.
I robot possono usare la stessa "logica feromone", per comunicare si basano solo sulla luce e non sui prodotti chimici. Funziona così: un gruppo di piccoli robot sono dispersi in uno spazio limitato. In primo luogo, esplorano questa zona in modo casuale fino a quando non si incontra una scia luminosa lasciata da un altro robot. Sa che deve seguire la pista e se ne va, lasciando la sua traccia. Mentre le tracce si fondono in una, sempre più robot si susseguono in seno.
Copia te stesso
Il Signore disse ad Adamo ed Eva: "Sii fecondo e moltiplica e riempi la terra". Un robot che riceverebbe una squadra del genere si sentirebbe imbarazzato o deluso. Perché? Perché non è in grado di riprodursi. Una cosa è costruire un robot, ma un'altra è creare un robot in grado di fare copie di se stesso o rigenerare componenti persi o danneggiati.
Ciò che è degno di nota, i robot potrebbero non prendere le persone come esempio di modello riproduttivo. Potresti aver notato che non siamo divisi in due parti identiche. Il più semplice, tuttavia, lo fa sempre. I parenti delle meduse - l'idra - praticano una forma di riproduzione asessuata, nota come budization: una pallina viene separata dal corpo del genitore e poi si stacca per diventare un nuovo individuo geneticamente identico.
Gli scienziati stanno lavorando su robot in grado di eseguire la stessa semplice procedura di clonazione. Molti di questi robot sono costituiti da elementi ripetitivi, solitamente cubi, che sono realizzati a immagine e somiglianza di un cubo e contengono anche un programma di auto-replica. I cubi hanno magneti in superficie, quindi possono attaccarsi e staccarsi da altri cubi nelle vicinanze. Ogni cubo è diviso in due parti in diagonale, quindi ogni metà può esistere indipendentemente. L'intero robot contiene diversi cubi assemblati in una figura specifica.
Agire per principio
Quando comunichiamo con le persone ogni giorno, prendiamo centinaia di decisioni. In ognuno di essi pesiamo ogni nostra scelta, determinando ciò che è buono e ciò che è cattivo, onestamente e disonestamente. Se i robot volessero essere come noi, dovrebbero comprendere l'etica.
Ma, come nel caso del linguaggio, è estremamente difficile codificare il comportamento etico principalmente perché non esiste un unico insieme di principi etici generalmente accettati. Paesi diversi hanno regole di condotta e sistemi legislativi diversi. Anche nelle singole culture, le differenze regionali possono influenzare il modo in cui le persone valutano e misurano le loro azioni e quelle degli altri. Un tentativo di scrivere un'etica globale adatta a tutti i robot è quasi impossibile.
Ecco perché gli scienziati hanno deciso di creare robot, limitando la portata del problema etico. Ad esempio, se la macchina funzionerà in un determinato ambiente, ad esempio in cucina o nella stanza del paziente, avrà molte meno regole di condotta e meno leggi per prendere decisioni eticamente valide. Per raggiungere questo obiettivo, gli ingegneri della robotica introducono scelte etiche nell'algoritmo di apprendimento automatico. Questa scelta si basa su tre criteri flessibili: a cosa porterà l'azione, a quale danno farà e alla misura della giustizia. Usando questo tipo di intelligenza artificiale, il tuo futuro robot domestico sarà in grado di determinare con precisione chi in famiglia dovrebbe lavare i piatti e chi otterrà il telecomando dalla TV per la notte.
Senti le emozioni
“Ecco il mio segreto, è molto semplice: vigile solo un cuore. Non puoi vedere la cosa più importante con i tuoi occhi. "
Se questa osservazione della Volpe de Il piccolo principe di Antoine de Saint-Exupery è vera, allora i robot non vedranno il più bello e il migliore in questo mondo. Alla fine, sondano perfettamente il mondo che li circonda, ma non possono trasformare i dati sensoriali in emozioni specifiche. Non possono vedere il sorriso della persona amata e provare gioia, oppure possono sistemare la smorfia arrabbiata di uno sconosciuto e tremare di paura.
È questo, più di ogni altra cosa nella nostra lista, che separa una persona da un'auto. Come insegnare a un robot ad innamorarsi? Come programmare frustrazione, disgusto, sorpresa o pietà? Dovrei anche provare?
Alcuni pensano che ne valga la pena. Credono che i robot del futuro uniranno i sistemi cognitivi ed emotivi, il che significa che lavoreranno meglio, impareranno più velocemente e interagiranno in modo più efficace con le persone. Che ci crediate o no, esistono già prototipi di tali robot, che possono esprimere una gamma limitata di emozioni umane. Nao, un robot sviluppato da scienziati europei, possiede le qualità emotive di un bambino di un anno. Sa esprimere felicità, rabbia, paura e orgoglio, accompagnando le emozioni con i gesti. E questo è solo l'inizio.
Il robotologo ha partecipato a una lezione di robotica e ha sentito ciò che gli studenti del Robot and Me Club sognano.
A 7 anni, la piccola robotica conosce 3 tipi di leve (e ricordi?) E assembla robot già pronti per una lezione. I ragazzi si assicurano che le batterie vengano smaltite esclusivamente in una scatola speciale e non in un cestino per rifiuti generico. Da adulti si rivolgono all'insegnante solo per nome, ma per "te".
E sanno anche che quando cresceranno, costruiranno robot per aiutare l'umanità. I giovani ingegneri sognano di conquistare lo spazio, sconfiggendo nemici e disturbatori. Bene, vinci le competizioni di robot. Il robotologo ha partecipato a una lezione di robotica e ha scritto le risposte alla domanda sul tipo di robot che i ragazzi sognano di creare.
Dima Tatarinov, 8 anni
“Non so ancora quale robot voglio realizzare. Ma certamente aiuterà l'umanità. Ad esempio, fai calcoli per gli scienziati e vola su pianeti distanti. Quando vola su un nuovo pianeta, metterà lì la bandiera russa. "
Misha Fedorov, 10 anni
“Voglio creare un robot radiocomandato. Il telecomando avrà uno schermo che mostrerà dove sta viaggiando il robot e quali azioni fa. Questo robot emetterà multe per il parcheggio improprio. Nel robot stesso, ci sarà una stampante che stampa assegni gratuiti. Sarà veloce perché deve avere il tempo di distribuire multe prima che l'intruso se ne vada. "
Artem Soloviev, 8 anni
“Sarà un serbatoio che guida senza conducente. Nessuno lo controllerà affatto, creerò un tale sistema in modo che il serbatoio stesso sappia cosa fare. Trasmetterà la foto al quartier generale e, se possibile, sarà possibile prendere il controllo sul telecomando. Possono entrarci con un guscio e interrompere il sensore di autogoverno. Lui stesso può sparare, avrà una canna per proiettili di grandi dimensioni, per bombe e due mitragliatrici. Quindi puoi creare lo stesso piano. In generale, voglio diventare un militare e creare qualcosa in modo che il nostro esercito sia più forte. "
Maxim Khotuntsev, 10 anni
“Beh, non direi che sarà un robot. Vorrei creare un costume. Avrà cose acide sulle maniche e cose volanti sulle gambe (come Tony Stark). Ci saranno due maschere sul casco, l'interno sarà spaventoso, con gli occhi luminosi. Da esso sarà possibile spruzzare una tossina, dalla quale sembrerà ai nemici che stia accadendo qualcosa di strano. Avrà una spada e un lanciafiamme, beh, per ogni evenienza. E il veleno di scorpione. La tuta sarà corazzata, ma leggera. Si chiamerà "Black Adam", esiste un tale pirata.
E avrà una cosa che rallenterà i tempi. Se vola avanti e indietro ad alta velocità, molto probabilmente si formerà un portale temporaneo su questo luogo e, probabilmente, vedrò il futuro. Molto probabilmente. "
Timofey Kuznetsov, 10 anni
“Il mio robot aiuterà a esplorare i buchi neri. Le persone hanno paura di volare lì, nessuno sa cosa c'è. E il robot può essere inviato a studiare un buco nero. Lui, come uomo, penserà da solo, avrà un'intelligenza artificiale. Vorrei sviluppare l'intelligenza artificiale per lui stesso. "
Serezha Oruzheinikov, 9 anni
“Sogno di costruire un robot in grado di proteggermi costantemente dai cattivi ragazzi. O non sarà un robot, ma una tuta. Potrà fare tutto, anche trasformarsi in un'auto e lavorare a batterie. Da quello si chiamerà "Defender".
Sasha Fedorov, 8 anni
“Voglio inventare un calciatore robot per la nostra competizione. Lui stesso sarà di circa 50 cm e sarà in grado di calciare la palla ad un'altezza di 1 metro. Forse potrei metterne insieme altri, un'intera squadra. Questi robot giocheranno a calcio fino a quando non saranno scaricati. Penso di poter realizzare robot di questo tipo in 10 o 12. "
Arseny Rodkin, 7 anni
“Il mio robot aiuterà gli scienziati in modo che il futuro arrivi presto. Creerà lui stesso nuove tecnologie.
E a scuola, ho disegnato una penna che lei stessa scrive, uno zaino volante e un taccuino che lei scrive per l'insegnante! ”
Stepa Yeshukov, 11 anni
“Quale robot voglio inventare? Dipende da quale argomento. Per le nostre competizioni (gare sulla base del club Robot and Me - ndr.) Nel calcio - uno, per la battaglia dei robot - l'altro. Per la battaglia, voglio assemblare un grande robot che cavalcherà su binari. Ma non sulla plastica, perché la plastica scivolerà. Avrà punte da diversi lati: salirà, li attaccherà al nemico e eliminerà i suoi dettagli. Inoltre in cima ci sarà un meccanismo che solleverà altri modelli, qualcosa come una gru.
Nelle competizioni calcistiche, la gestione è più importante, perché la vittoria non dipende molto dal modello stesso.
E per le corse voglio costruire un modello veloce e ben controllato. Metterò il cambio a velocità, sulle ruote posteriori, nella parte anteriore abbasserò le ruote. Sarà ancora necessario perfezionarlo. "
Una persona trascorre una parte significativa del suo tempo a svolgere compiti monotoni e monotoni come la pulizia di una stanza o il giardinaggio. Alcune persone apprezzano questo tipo di attività, ma per la maggior parte, portare lo spazio abitativo in ordine adeguato è un compito di routine, noioso e non troppo piacevole. A partire dagli anni '50 e '60 del secolo scorso, quando il concetto di "assistente robotico" stava appena iniziando a emergere, la società sognava già di trasferire alcuni dei suoi compiti quotidiani a un dispositivo meccanizzato senz'anima che non era soggetto a fatica, stress e pronto a fare il lavoro più sporco. Stiamo parlando di servitori robotici e assistenti automatici i cui prototipi sono apparsi più di mezzo secolo fa.
Il primo robot mobile ad analizzare i team e le loro azioni
Nel 1966, gli ingegneri del Center for Artificial Intelligence dell'Università di Stanford iniziarono a creare un robot dotato della capacità di orientarsi autonomamente e muoversi all'interno senza creare situazioni di emergenza. Il progetto prevedeva lo sviluppo di un design su un telaio con ruote con la possibilità di autoapprendimento, nonché un'analisi olistica dei compiti assegnati alla macchina.
Il dispositivo, chiamato Shakey, era dotato di una serie di sensori e una telecamera per determinare la posizione corrente e le dimensioni degli oggetti che circondano il robot. Nel 1972, il progetto Shakey si concluse, incarnando i risultati avanzati degli ingegneri di quel tempo in un unico progetto. Il dispositivo mobile ha dimostrato le sue capacità in uno speciale padiglione di prova di diverse sale, collegate tra loro da corridoi. Il robot ha eseguito i comandi degli scienziati, spingendo vari oggetti, chiudendo e aprendo le porte, interagendo con interruttori e vari oggetti.
La prospettiva dell'algoritmo Shakey ha spinto gli scienziati a lavorare ulteriormente in questa direzione e a creare una serie di meccanismi automatizzati più avanzati, nonché a introdurre la capacità di tali dispositivi di identificare e rispondere ai comandi vocali.
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Falciatura del prato senza fili e autonoma
Nel 1969, MowBot Inc. ha introdotto il mondo a un rasaerba robotizzato che funziona con una batteria interna senza la necessità di una connessione di rete domestica. La carica della batteria è stata sufficiente per falciare l'erba su un terreno di 650 m 2. E sebbene il dispositivo che costa $ 795 fosse molto lontano dai moderni dispositivi "intelligenti" programmabili che possono essere controllati anche da uno smartphone, l'idea di sbarazzarsi dei fili si è rivelata molto interessante e ha ricevuto uno sviluppo logico.
Arok robot a grandezza naturale: cammina con il cane ed elimina la spazzatura
Quale "casa del futuro" può fare a meno di una domestica robotica? Un pensiero simile è stato visitato dall'inventore Ben Skora, che ha presentato la sua visione di un futuristico, visti gli anni '70 del secolo scorso, abitazioni con lampade controllate a distanza e altre innovazioni tecniche. Non senza il suo personale di servizio "intelligente", il cui posto è stato preso da un robot di due metri Arok con una faccia apertamente inquietante.
I compiti del gigante meccanizzato includevano la rimozione dell'immondizia, il servizio di bevande e persino il tuo animale domestico a quattro zampe. Naturalmente, avere un operatore per manipolare il dispositivo era un prerequisito. Quindi il personale della "casa del futuro" ha fornito un posto vacante aggiuntivo per controllare l'assistente robot.
Il famoso robot da gioco Omnibot del Giappone: retroscena
I lettori di 3DNews hanno familiarità con un dispositivo chiamato Omnibot. Ma del suo antenato, che divenne uno dei robot più compatti del suo tempo - Omnibot 2000 - si sa molto meno. Un dispositivo insolito è stato rilasciato nel 1984 e, come è oggi, rappresentava un modello autonomo super tecnologico e avanzato sul mercato dei giocattoli più insoliti di quel tempo.
Omnibot 2000 ha avuto la possibilità di controllare da remoto, ma gli sviluppatori hanno anche fornito un movimento completamente indipendente della loro prole lungo un percorso predeterminato. Tutti i dati necessari per il movimento programmato erano registrati su una cassetta e il robot poteva essere utilizzato come cameriere per consegnare cibo e bevande a una grande festa.
SynPet Newton: versione domestica di Starry R2D2
Se ti è piaciuto il simpatico e insolito robot audio R2D2 della saga di Star Wars di George Lucas, allora ti interesserà sapere che nel periodo tra la fine degli anni '80 e l'inizio degli anni '90, il suo spot era in vendita analogico - SynPet Newton. Naturalmente, questo robot con un'altezza di circa 86 cm non può essere definito una copia esatta del leggendario R2D2, tuttavia, la somiglianza nel design, come si dice, è "ovvia".
SynPet Newton era libero di muoversi nell'appartamento, vantava il controllo vocale e aiutava a far fronte alle faccende domestiche. Per le sue prestazioni, era responsabile un chip a microprocessore a 16 bit, nonché una vasta gamma di sensori per il movimento completamente autonomo secondo la modalità selezionata. Allo stesso tempo, SynPet Newton potrebbe comunicare con i residenti utilizzando uno speciale sintetizzatore vocale, oltre a fornire al suo proprietario il mondo esterno utilizzando il telefono cordless e il modem integrati.
È vero, solo gli americani più ricchi potevano permettersi SynPet Newton, perché il prezzo di una "macchina intelligente" era favoloso $ 8.000.
La corona dell'evoluzione dei robot umanoidi degli ingegneri Honda
Forse il robot umanoide più famoso oggi è il dispositivo Honda, chiamato ASIMO. Gli ingegneri della società giapponese hanno impiegato circa dieci anni per portare i parametri del prototipo al limite attuale sotto forma di una combinazione di alta velocità di movimento, straordinaria destrezza e interazione avanzata con le persone.
ASIMO è in grado di accogliere gli ospiti con una stretta di mano e di servire bevande non peggiori di quanto farebbe un vero cameriere.
iRobot Roomba: responsabile della pulizia della tua casa
Gli aspirapolvere robot non hanno avuto il tempo di diventare un gadget comune nelle case degli utenti ordinari a causa del loro costo elevato. Tuttavia, alcuni modelli hanno ancora avuto successo commerciale e hanno messo radici negli appartamenti dei loro proprietari, così come uno dei primi detergenti meccanizzati per la casa: iRobot Roomba. L'obiettivo principale del dispositivo, che è apparso sul mercato 12 anni fa, è la pulizia di alta qualità e, soprattutto, completamente autonoma dei tipi di pavimenti più complessi.
Robot umanoide Reem: sia il caricatore che il centro informazioni
Hai viaggiato spesso per la stazione o l'edificio dell'aeroporto con bagagli ingombranti e pesanti e allo stesso tempo hai cercato di scoprire le informazioni necessarie per salire a bordo del volo? Sembra che questo problema in Spagna, dove era basata PAL Robotics, abbia spinto un team di quattro ingegneri a sviluppare il robot porter Reem-A.
In precedenza, gli sviluppatori avevano già esperienza nella progettazione di macchine umanoidi, assumendo il ruolo di personale. Ciò ha permesso nel 2012 di introdurre un modello Reem commerciale con una funzione di telecontrollo, che non solo è in grado di trasportare merci, ma anche di fungere da chiosco di informazioni e di riferimento.
Successivamente, il dispositivo è stato aggiornato alla versione REEM-C - entrambe le gambe sono state restituite a lui, come previsto nelle modifiche con l'indice "A" e "B".
Il tuo barista robot da $ 2700 personale
Se scartiamo le procedure che richiedono spostamenti nello spazio, sollevamento di carichi e complesse manipolazioni meccaniche, perché un piccolo dispositivo robot stazionario potrebbe tornare utile? Naturalmente per preparare una varietà di cocktail. Il robot Monsieur è diventato un esempio di abile barista automatizzato che non solo preparerà il tuo drink preferito, ma saluterà felicemente il suo proprietario al ritorno a casa. Per fare ciò, i progettisti hanno fornito una funzione per determinare il tuo soggiorno nell'appartamento utilizzando l'applicazione per un dispositivo mobile che fornisce la sincronizzazione Monsieur e controllo della macchinavia bluetooth e wifi.
Il sistema è in grado non solo di soddisfare gli ordini di cocktail da remoto da uno smartphone o un tablet, ma anche di offrirti una doppia porzione di bevande se eri in ritardo al lavoro e hai avuto una giornata molto impegnativa.
La caratteristica principale del cassetto da 23 kg con display touch era il numero di cocktail che è in grado di preparare per gli ospiti alla tua festa. Il dispositivo include 12 varianti tematiche: "festa analcolica", "bar dello sport", "pub irlandese" e altri, ognuno dei quali ha circa 25 ricette per varie bevande.
L'implementazione del progetto robot barista è stata resa possibile grazie alla piattaforma di crowdfunding Kickstarter, su cui la startup Monsieur ha raccolto donazioni per un totale di $ 140 mila.
Avvio di JIBO: se sei solo e non hai nessuno con cui parlare
Il robot JIBO, apprezzato dai visitatori del sito Indiegogo, che ha portato i creatori del dispositivo a oltre $ 2 milioni, diventerà un interlocutore simpatico personale, educato, obbediente e rassicurante ascoltatore indipendentemente dal tuo stato emotivo attuale.
Il cosiddetto modello sociale di comportamento caratteristico di JIBO, insieme a componenti hardware e software avanzati, consentirà al dispositivo di trovare un approccio individuale durante la comunicazione con ciascun membro della famiglia. Il dispositivo è in grado di identificare in modo indipendente l'interlocutore, nonché di catturare il suo umore al fine di scegliere l'algoritmo di comportamento più adatto nella situazione attuale.
JIBO, avendo accesso wireless alla rete, troverà ricette di vari piatti per la cena imminente su richiesta vocale, ti informerà di una nuova lettera via e-mail, ti aiuterà con lo shopping, così come lo scherzo appropriato, divertirà con una storia divertente e illuminerà una serata nuvolosa di buona composizione musicale.
Quasi tutti possono ottenere un insolito amico robotico, perché il prezzo di JIBO è di soli $ 500.
Robot di guardia
Un modo eccellente di utilizzare i dispositivi robotici era eseguire funzioni di sicurezza. E in effetti: termocamere, sensori di movimento, un telemetro laser, in genere tutti i tipi di telecamere e sistemi "intelligenti" sono in grado di rilevare un intruso molto prima, sospettare che qualcosa non vada e segnalare una minaccia o una penetrazione già riuscita in un'area protetta di quanto persino una persona esperta farebbe.
E se il frutto dell'ingegno di specialisti di Knightscope è progettato per il monitoraggio passivo e l'invio di un allarme al pannello di controllo, ad esempio la protezione del robot PatrolBot Mark II è pronta a contrastare in modo indipendente l'intruso. Per fare ciò, una tromba da 100 dB e una pistola ad acqua sono installate sulla sua piattaforma a ruote, con la quale l'operatore può, nel senso letterale della parola, immergere la reputazione e l'abbigliamento del violatore.
