La storia e il futuro della ricerca Humanoid Robot


Lo sviluppo della robotica, in particolare, che di robotica umanoide hanno accelerato rapidamente negli ultimi 10 anni.

Robotica umanoide è uno sforzo unico che richiede l'integrazione sinergica di diversi campi della scienza e dell'ingegneria. In realtà, il robot umanoide ha una dimensione sociale e si ispira e il know-how di altre zone meno evidenti, come l'industria dell'intrattenimento (con video giochi, libri, film e parchi a tema), lo studio della psicologia umana, intelligenza artificiale, e altro ancora.




Questa pagina hub si concentrerà sullo sviluppo della robotica e della pietra miliare incredibile negli ultimi 10 anni tra il 2001 e il 2010. Il loro ruolo e lo scopo è quello di servire come trampolino di lancio per l'impollinazione incrociata di idee provenienti da diversi settori di ispirare nuovi sviluppi robot umanoidi.

Storia Humanoid Robots - Che cosa è venuto prima!

Il primo alto profilo robot umanoide che ha catturato l'attenzione del pubblico è stata la Honda ASIMO robot. Visualizza lo stato dell'arte nella ricerca e nello sviluppo della robotica intorno al 2000. Ciò ha stimolato lo sviluppo di esplosivo in tutto il mondo, portando a un rapido progresso nella progettazione e il controllo di robotica umanoide. Nel corso dell'ultimo decennio la sfida di andare da bipede è stato trattato da molte squadre di tutto il mondo, ogni aggiunta, e sulla base di ulteriori risultanze.

Futuro Humanoid Robots - Quali sono le prospettive?

Col senno di poi, la sfida di ingegneria meccanica era "frutto maturo". Guardando al futuro sfida di robot umanoidi, l'ultimo Santo Graal è un intelligenza e coscienza artificiale veramente autonoma (IA), o più precisamente la coscienza artificiale (AC), che è in grado di prendere il controllo e il coordinamento di costruzione meccanico robot umanoide.

Lo scopo di questa pagina è in continuo documentando i molti approcci e le innovazioni nel modo di raggiungere scientifica "Santo Graal" del robot umanoide. Vediamo dove la nostra curiosità e l'ingegno ci portano.

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Il Biped Robot Locomotion meglio

L'approccio per il movimento del robot bipede si basa principalmente su due diversi approcci. L'approccio statico di solito limita la velocità di movimento in modo che lo slancio dei più bassi significa essenzialmente movimento bipede sta attraversando una serie di posture statiche equilibrata. L'approccio dinamico che imita più da vicino come gli esseri umani si muovono quando in esecuzione o saltare è di almeno un ordine di grandezza più difficile da attuare. Questo approccio di equilibrio dinamico sarà più in grado di recuperare, quando un impulso quando una forza esterna, come come recuperiamo quando qualcuno ci spinge.

Honda Asimo Robot è stato aperto nel 2000. Il nome è l'acronimo di "Che si tratti di dvanced S tep YO nnovative MO papà ". La versione corrente e non solo salire le scale, ma funziona anche a 3,7 mph (6 km/h).

Non è una sorpresa che l'industria rivale Honda Toyota hanno anche dimostrato che la gamma di robot che ogni partner dimostra capacità specifica. Una versione di Toyota Partner Robot è stato segnalato per eseguire sette chilometri all'ora. Stiamo assistendo letteralmente una "razza robot"?

Uno del precedente esempio promettente di un movimento bipede equilibrio dinamico è stata dimostrata nel 2007 da una piccola azienda Anybots con DEXTER robot. E 'stato dichiarato dalla società attraverso l'apprendimento machine rinforzo imparare a camminare. E 'stato anche in grado di saltare e prendere il suo equilibrio.

Recientemente vedere due robot che contrastano i due estremi nello sviluppo di robot umanoide di estetica e funzionalità. Il robot HRP-4C è un robot femminile esteticamente piacevole, che potrebbe imitare un beneficio, come la vita di danza e canto. mentre NASA Robonaut 2 è stato sviluppato per operare in ambiente di spazio e altri ambienti planetari.

La Honda ASIMO Robot

Il Robot Toyota PARTNER

leggere questi libri per saperne di più su Robots

approcci diversi per Biped Locomotion

Anche se il movimento del robot bipedi humanoid passaggi più elementari ha lo stesso aspetto, il metodo di locomozione e algoritmi di fondo che calcolare e dirige il movimento può essere molto diverso.

Metodo locomozione possono suddividere tra l'uso di attuatori, motori elettrici e sistemi idraulici basati. Naturalmente, sono anche i sistemi ibridi che sfruttano i punti di forza di ogni metodo, ma questi sistemi hanno lo svantaggio di aggiungere indebita complessità essenzialmente la necessità di sviluppare e guai sparare due sistemi diversi, in modo che possano lavorare in armonia con l'altro. Basato sulla tecnologia idraulica attuale approccio sembra in grado di erogare più potenza alle arti meccaniche, soprattutto quando sono alimentati da un motore a combustione.

Dynamic Balancing "Dexter" Biped Robot

La maggior parte dei robot in produzione ora utilizzare motori più elettrici come attuatori, uno dei più promettenti e rappresentativo è il debutto Honda ASIMO nel 2000. Un buon esempio di un robot ben progettato utilizzando attuatori idraulici è "Big Dog" Dynamic Boston un robot quadrupede dinamicamente stabile. Essi hanno anche un robot bipede chiamato "PETMAN" che sembra essere utilizzando la stessa tecnologia.

L'approccio di mantenere verticale ed equilibrato biped robot può essere basata su stabili statico o dinamicamente stabile approccio più utile, ma corrispondentemente più difficile. La maggioranza meccanica bipodalico prima del 2006 sono basati su un approccio statico, che limita la portata e la velocità dei movimenti possibili. Uno dei primo approccio è società stabile dinamicamente Anybots 'robot Dexter che ha dimostrato l'equilibrio dinamico e camminare. Walking dinamiche DEXTER possono essere meglio descritti come "cadere in avanti" e ritrovare l'equilibrio continuo con ogni passo.

"Big Dog" è un robot a 4 zampe può rimanere stabile dinamicamente

Metodi promettendo Robot Locomotion

L'approccio dinamico passivo è stato sviluppato alla fine del 1980 da Tad McGeer. Si basa su calcoli che permette sistemi meccanici progettazione morfologica per realizzare funzioni di controllo.

Il vantaggio di questo metodo è la sua elevata efficienza energetica del loro movimento attraverso l'utilizzo di calcoli di distanza Morphogical nella progettazione meccanica che riduce drasticamente il numero di attuatori e la potenza necessaria, pur mantenendo il movimento attraverso un "fall-forward "liscio, controllata e" recupero "ad ogni turno.

Usando il costo specifico di Transportes (SCT) come misura dell'efficienza energetica in terra trasporto. La SCT Cornel dinamica passiva Walker è 12:20 (come negli esseri umani) rispetto approccio attivo ASIMO a 3.23.

Uno sguardo interessante da Tad McGeer è l'importanza di escursionisti bipedi passività ginocchio, per migliorare la conservazione della quantità di moto (che migliora anche SCT), che fornisce una maggiore altezza da terra per potenzialmente più ampia gamma di camminatore si muove.

Passive dinamico Walker da Tad McGeer meccanica

più recenti progressi nella tecnologia della mano robotica

La ricerca e lo sviluppo di una mano robotica che imita la destrezza e controllo fine della mano umana è uno dei santi graal della moderna ricerca robotica. Il suo sviluppo potrà beneficiare non solo lo sviluppo di robot umanoidi, ma anche lo sviluppo di protesi.

Uno della mano robotica è più promettente per la produzione di ombra robot. Viene utilizzato un insieme di circa 20 innovatori "muscoli aria" che si riduce di oltre il 30% quando attivato dalla pressione dell'aria. Forza Contractive non è lineare tale che la sua ampiezza diminuisce con la lunghezza d'aria muscolare. Checkout il video dell'ombra robot mano e altri grandi mani robotiche.

Shadow Robot vedere come funziona il muscolo dell'aria

robot giocattolo educativo

diversi approcci alla mano robotica

Altre fuoco mani di un robot cerca di imitare il disegno della mano umana. La mano umana è solo un esempio di natura venuto attraverso l'evoluzione della soluzione specie umana. Un approccio più semplice sarebbe quella di concentrarsi sul requisito essenziale è la necessità di un meccanismo di presa universale.

Un vuoto costruzione innovativa universale Gripper

Robots nell'esercito e harzardous

I robot sono stati utilizzati da tempo in varie forme nelle forze armate. Essi hanno anche diverse caratteristiche pericolose come artificieri, ricerca e salvataggio in spazi ristretti e vi sono anche una delle Robonaut 2, che è stato sviluppato congiuntamente da GM e NASA per aiutare nell'esplorazione spaziale. Cosa penseranno del prossimo?

GM e NASA Robonaut 2 for Space Exploration

Boston Dynamics PETMAN dinamico Balancing Biped

Can intelligenza artificiale consente ai nostri robot sono Street Smart?

Uno degli ostacoli più difficili per un robot umanoide aspetti di intelligenza artificiale veramente autonome.

Ci sono una varietà di metodi per questo, ma la maggior parte è in modalità regolazione basato rinforzo più tradizionale apprendimento (RL) approcci che possono imparare dalle esperienze e gli approcci più organici che cercano di emulare il funzionamento del cervello umano.

Uno dei leader in questi settori sono Peter Norvig, direttore della ricerca presso Google e co-autore di "Intelligenza Artificiale :. Un approccio moderno"

ASIMO Learning AI

Intervista a Peter Norvig

Qual è la coscienza artificiale?

Uno della forma di intelligenza artificiale più interessante e potenzialmente controverso per è un tentativo consapevole di creare l'intelligenza artificiale si, in sostanza, una Coscienza Artificiale.

Uno dei tentativi più ben finanziati per essere il progetto del professor Markram 'Blue Brain', che mira a simulare completamente il cervello umano per processi elettrici e biologici.

Henry Markram: segreti di supercalcolo del cervello

La 'Brainbox' progetto di un gruppo di ricercatori dell'Università di Manchester sta anche cercando di modellare una semplificazione mente umana degli elementi chiave del cervello per ridurre la potenza di calcolo necessaria.

Vuoi avere il proprio robot?

Un effetto dello spin-off positivo Robotics Research si svolge sul kit robot per costruire la vostra abitudine robot fai da te o semplicemente acquistare robot correlati prodotti di consumo dallo scaffale.

LEGO Mindstorm NXT 2.0 è attualmente uno dei più popolari kit robot fai da te. La gamma di accessori e informazioni sui kit di robot è semplicemente fantastico. Sono sicuro che molti dei nostri ingegneri robotici futuri saranno ispirati kit NXT. A volte è più facile acquistare e giocare con lui. Ricordate il cane Sony AIBO? Questo è il mio introito sulle più interessanti robot connessi che sorprenderanno e ispireranno prodotti.

Fai da te il tuo robot bipede

Humanoid Robots in nostri film iconici

pionieristico lavoro di David Hanson di espressioni robot realista

Humanoid Robots nel settore dello spettacolo

I robot sono sempre stati elementi unici nella nostra media di intrattenimento di libri, televisione e cinema. A volte può essere più strana della finzione, ed è importante essere consapevoli dei robot film iconici che hanno plasmato la nostra psiche collettiva verso robot umanoidi.

Robocop è uno dei primi film di combinare l'uomo e la macchina, come una sorta di cyborg in una storia futuristica credibile di un robot di polizia cyborg. Naturalmente, allora avete bisogno di contrastare il Robocop solo il futuro terrificante di robot in grado di diventare il nemico dell'essere umano in film come "The Terminator" della serie.

Chi può dimenticare i cieli sinistro della serie "The Matrix", in cui i robot hanno effettivamente vinto e schiavizzare gli umani per le generazioni in una darken sogno.

Il 2010 ci ha dato molti prima dello sviluppo della robotica umanoide orientate dell'industria dello spettacolo ed è meglio incarna nel estremamente realistico HRP-4C, cantando e ballando robot come una ragazza giapponese.


Il HRP-4C Robot Dance of AIST

Humanoid Robots in campo medico

I chirurghi stanno già facendo interventi chirurgici attraverso robot controllati precisione. La sua incoraggiante vedere più casi di robot utilizzati in campo medico.

Ad esempio, in Giappone, per frequentare i robot sono stati testati per aiutare il movimento del personale ospedaliero e di fornire assistenza ai pazienti anziani.

Nel Regno Unito un polso robot umanoide sembra remota per aiutare i bambini con autismo imparano a interagire con gli altri bambini e ai loro genitori. Guarda il video qui sotto per saperne di più.

Robot Toys è un gioco da ragazzi

Giocattoli robot sono certamente sempre più capace e conveniente per i consumatori.

Ha usato essere che questi piccoli robot umanoide in limitate ricerche condotte nei laboratori in miniatura. Ma oggi si può trovare in molte case che interagiscono in modi sorprendentemente con noi.

La buona notizia è che la maggior parte di questi kit robotici consentano alla vasta personalizzazione, permettendo loro di fare un sacco di trucchi unici e sorprendenti. Guarda il video qui sotto per alcuni grandi esempi delle incredibili funzionalità di questi kit robot come umana.

Il Isobot con il suo gadget cool "arco e freccia", "Machine Gun" e più

Bioloid con capacità dinamiche di arrampicata

Anatomia Umana Learning

Il percorso umano e in esecuzione ciclo del passo, è un prodotto di innumerevoli generazioni di evoluzione e può ancora fornire importanti conoscenze e idee per lo sviluppo di veramente efficace per robot umanoidi del movimento bipede prossima generazione.

Ciclo del passo umano

Percorso

Cycle Race walking umana

attivazione muscolare durante il ciclo gaiting

Il divario tra il reale e artificiale sta rapidamente scomparendo

Invece di motori elettrici o pistoni idraulici, stato dei "muscoli aria" d'arte, che sono più vicino alle caratteristiche del nostro muscolo reale sta alimentando la prossima generazione di robot umanoidi.

aria muscolare in una gamba robotica articolata e Piedi

Cyborg - Combinando il meglio di Ma e macchine

La tecnologia si muove così velocemente che siamo sulla buona strada per raggiungere qualcosa di simile a quello che abbiamo visto in iconica "Robocop" movie. Esempi di alcuni dei più recenti sviluppi sono impianti tra cui mani artificiali e piedi e la più bella di tutte esoscheletri meccanici motorizzati di trasporto.

Exeskeleton Powered by Sarcos

Concorsi e Premi - Il modo intelligente di Evolving robot umanoidi

Uno dei modi migliori per garantire la diversità di idee e di sfruttare i vantaggi della ricerca e massiccio sviluppo parallelo è quello di avere robot concorrenza. Si va per robot di calcio (il tipo bipede più impegnativo), sfide che attraversano vari ostacoli, il robot combattimento più divertente.

La prova perfert di intelligenza e di abilità - Robot Lotta compettition

La dimensione sociale dei robot personali

Cynthia Breazeal e il suo team del MIT stanno costruendo robot personali con il sociale Intelligenza Artificiale (AI) l'apprendimento attraverso la comunicazione con la gente proprio come come un bambino umano farà.

Nella sua presentazione TED ha dato spunti interessanti nella crescita dei robot personali, come i suoi disegni di attrezzature e di creare robot che giocano, imparare e insegnare con gli altri esseri umani. Ci sono anche un filmato dimostrativo di gioco interattivo innovative per i bambini.

"La rivolta dei robot personali" Cynthia Breazeal TED Presentazione

Ecco un elenco di risorse che hanno ispirato questa pagina

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