На выставке CES, которая прошла на прошлой неделе в Лас-Вегасе, производители представили свои разработки, в частности, о роботах. LG показала вспомогательного робота, который должен подавать еду, а также нести багаж. Направление ясно: будущие поколения роботов должны быть недорогими, гибкими и простыми в использовании.
Профессор доктор Сами Хаддадин является одним из ведущих исследователей роботов в Германии. В своем выступлении на MATLAB EXPO прошлым летом он рассказал о своем видении робототехники будущего. Профессор Хаддадин определяет роботов как интеллектуальные, адаптируемые инструменты, которые способны поддерживать людей, и поэтому определяет их как следующий этап разработки инструментов в линии, основанной на каменном клине, паровом двигателе и компьютере.
Роботы не действуют независимо
Однако большинство роботов все еще далеки от возможности действовать независимо. Вместо этого они стоят за защитными ограждениями и всегда выполняют одни и те же рабочие процессы. Кроме того, их степени свободы обычно ограничены шестью или максимум двенадцатью измерениями. Это означает, что роботы, которые используются сегодня, в основном функционируют как производственные машины с определенными задачами и изолированы от людей.
Технический прогресс последних нескольких лет дал роботам новое место в мире труда и в частной сфере. Важным моментом является то, что теперь мы можем научить роботов взаимодействовать с людьми. Инженерные технологии, которые делают робота очень мобильным, особенно важны в этом отношении. Например, робот Agile Justin, разработанный DLR (Немецкий аэрокосмический центр), имеет 53 степени свободы.
Датчики регистрируют окружающую среду
Сенсорная система, которой оснащен робот, также является центральной для взаимодействия с людьми. Потому что датчики могут использовать роботов, чтобы воспринимать окружающую среду и, следовательно, людей вокруг них. Он также может заметить, когда человек физически взаимодействует с ним.
Точка, в которой роботы уже на шаг впереди людей, - это сеть. Роботы уже сегодня могут общаться друг с другом и формировать коллективный разум. Именно здесь они могут продолжать поддерживать людей, формируя интерфейс между людьми и информацией о машинах.
Коботы в сети
Профессор Хаддадин объясняет: «Самой важной вехой, если не квантовым скачком в современной разработке, являются коты, то есть роботы, которые могут взаимодействовать с людьми и в то же время объединены в сеть друг с другом».
Связываясь друг с другом, роботы собирают большое количество данных, которые они могут использовать, чтобы учиться у них и принимать решения. Эта автономная способность действовать делает робота ценным помощником. Поскольку автономный робот может делать больше, чем просто заданное действие, обладает способностью к обучению и может использоваться для различных целей и действий.
Способность действовать независимо также требует нового уровня операционных систем и программирования для автономных систем, потому что, как объясняет Сами Хаддадин: «Автономная система взаимодействует с потенциально неизвестной и почти неописуемой средой. Это также должно быть представлено в моделях абстракции программного обеспечения ». Основной проблемой является, например, сбор данных, полученных с помощью датчиков, которые затем необходимо объединять в реальном времени, чтобы сформировать целостную картину окружающей среды.
Роботы принимают разумные решения
Также важно обучить автономную систему информации и сценариям, чтобы она научилась принимать осмысленные решения. В частности, процесс обучения обычно занимает много времени и ресурсов. Вот почему MathWorks недавно представила в MATLAB возможность использовать предварительно обученные нейронные сети, такие как GoogLeNet.
Чем сложнее действия, которые должен выполнять робот, тем больше данных он должен обработать за очень короткое время и быть в состоянии инициировать интеллектуальные действия от него. Но с этими навыками, выгода, которую люди могут извлечь из них, также увеличивается.
Умные, цифровые помощники могут быть использованы для личной поддержки в повседневной жизни, а также для промышленных роботов в Industry 4.0, а также в медицинской робототехнике - например, в качестве нанороботов, которые вводят лекарства в кровь, а также для экзоскелетов для реабилитации. Исследования сделали только первые шаги на этом пути, но возможности более разнообразны, чем когда-либо прежде.
Этот пост впервые появился на нашем партнерском портале.
Взаимодействие человека и робота
Чувствительные роботы для взаимодействия с человеком
Резюме профессора Хаддадина на MathWorks (внешняя ссылка)