•Новости робототехники от журнала "Робототехника и техническая кибернетика"•

Science Robotics: создан дистанционно управляемый робот размером 0,5 миллиметра

Журнал Science Robotics публикует статью, в которой описывается создание учеными из Северо-Западного университета (США) самого маленького в мире робота, который может ходить, поворачиваться, наклоняться и прыгать. Робот выглядит как краб длиной всего 0,5 мм и управляется дистанционно. Удивительная подвижность робота обусловлена уникальным материалом, из которого он сделан.

“Наша технология обеспечивает различные способы контролируемого движения. Робот может ходить со средней скоростью, равной половине длины его тела в секунду”, – говорят исследователи.

Робот движется благодаря уникальным свойствам материала, из которого он сделан. Материал обладает памятью формы, которую можно изменять, но при нагревании робот принимает свой первоначальный вид. Лазерный луч использовался для быстрого нагрева робота в различных точках.

Таким образом, лазер дистанционно управлял роботом: он деформировал тело робота и заставлял его двигаться.

Разработчики надеются, что их технология приблизит создание микророботов, которые смогут выполнять сложные задачи в ограниченном пространстве. Например, они смогут проводить хирургические операции или собирать различные механизмы, состоящие из деталей.

(По материалам сайта FBM)

•Новости робототехники от журнала "Робототехника и техническая кибернетика"•

Разработка студентов МИСиС позволит заменить людей в шахтах роботами
 
Робота «Марка», которого можно применять в шахтах и выработках, создали студенты НИТУ «МИСиС». Об этом «Газете.Ru» рассказал первый проректор этого учебного заведения Сергей Салихов.
По его словам, «Марк» - это роботизированная платформа, которую разработали специально для компании «Норильский никель». Она станет частью проекта по роботизации горного производства.
«Роботизированная платформа обладает высокой проходимостью и адаптирована для использования в подземных выработках. Каждое ее колесо имеет собственный двигатель и вертикальную ось вращения для поворота, систему изменения клиренса», – сказал Салихов.
Он добавил, что робота можно будет использовать и для проведения комплекса измерений для уточнения пространственной ориентации горных выработок. Для этого на нем предусмотрены крепления для датчика, который сканирует пространство и создает его модель.
Сейчас, по словам первого проректора МИСиС, студенты работают над решением, которое позволит удаленно управлять «Марком», и разрабатывают прошивки на главный котроллер платформы.
Салихов отметил, что разработка института – это «вклад в развитие безлюдных технологий», она позволит машинам заменить людей на вредных и опасных видах работ в подземных выработках.
 
(По материалам сайта "Газета.ру")

•Новости робототехники от журнала "Робототехника и техническая кибернетика"•

В Институте Макса Планка создали магнитную коробку передач для крошечных роботов

Мягкие роботы, которые не имеют батарей, двигателей или электроники и питаются, а также управляются дистанционно с помощью света или магнитов, являются популярной областью исследований.
Но таким роботам может не хватать мощности, когда задача требует прокалывания кожи или вскрытия спаявшихся полостей.
Теперь Чонг Хонг из Max Planck Institute (Институт интеллектуальных систем Макса Планка) в Германии и его коллеги создали редуктор диаметром около 3 миллиметров, оснащённый шестернями диаметром всего 270 микрометров, пишет журнал Science Robotics.
Шестерни созданного исследователями редуктора отлиты из эпоксидной смолы, пропитанной алюминием. Магнит, прикреплённый к входному валу, приводится в действие внешним вращающимся магнитным полем, которое усиливает крутящий момент или силу вращения до 342 раз.
Затем эти редукторы, которые содержат семь передач для усиления входного сигнала, могут быть установлены на различных модульных роботах для выполнения ряда задач. Например, при испытании, похожий на лебёдку робот, оснащённый этой крошечной коробкой передач, смог поднять 103 грамма.

(По материалам сайта ГЛАС.ru)

•Новости робототехники от журнала "Робототехника и техническая кибернетика"•

Обучение роботов с помощью наблюдения за людьми в естественных условиях

Обучение роботов стало одной из самых оживленных категорий автоматизации. Программирование роботов традиционно требует большого количества технических знаний, но что если бы существовал более простой способ для непрофессионалов научить эти системы делать то, что требуется?
Прямое обучение и обучение с подкреплением - два наиболее популярных на данный момент метода. Первый включает в себя контроль над роботом, чтобы научить его выполнять задачу, а второй предполагает обучение системы на миллионах изображений.
Ряд исследователей изучают еще более интуитивный метод, который позволяет эффективно обучать систему, наблюдая за тем, как человек выполняет задачу. Команда из Университета Карнеги-Меллона продемонстрировала алгоритм in-the-Wild Human Imitating Robot Learning, или WHIRL, который позволяет обучать систему с помощью видеороликов.
В демонстрации мобильный робот учится выполнять 20+ домашних дел, включая открывание и закрывание дверей, открывание крана и вынос мусора. Подобный функционал может оказаться полезной в домашних условиях, где, как предполагают робототехники, эти системы однажды будут использоваться для помощи пожилым и другим людям с ограниченными возможностями передвижения.
В случае с WHIRL не требуется никаких специальных дополнений. Робот просто пытается выполнить определенную задачу до тех пор, пока не добьется успеха, даже если для ее освоения потребуется несколько раз. Как отмечают в CMU, их метод не может быть абсолютно идентичным человеческому. Вместо этого система ищет наилучший способ выполнения задачи, основываясь на собственных аппаратных ограничениях.
В настоящее время система обучается на просмотре видеороликов, и команда планирует расширить ее возможности, включив в нее ролики с YouTube.

(По материалам сайта Robogeek)

•Новости робототехники от журнала "Робототехника и техническая кибернетика"•

Исследователи из UC представили робота способного распутывать длинные кабели

Робот с парой захватов способный распутывать узлы на длинных кабелях может быть использован для их монтажа в автопроме и авиастроении или для оказания бытовой помощи пожилым людям.
Кен Голдберг из Калифорнийского университета (UC) в Беркли говорит, что на работу над роботом его команду вдохновили неаккуратные кабели, мешающиеся под ногами в лаборатории, что заставило его задуматься о том, каким образом робот может помочь держать их в порядке. По его словам, для решения этой задачи требуются ловкие механические руки, а также понимание теории узлов.
"Существует прекрасная математическая теория узлов, но она очень абстрактна. Она, как правило, абстрагирует проблему в виде графов и графических структур, - говорит Голдберг. - Мы применили некоторые аспекты этой теории. Кабели трудно воспринимать, даже с помощью самых лучших камер и технологий, и ими также трудно манипулировать из-за их гибкости и небольшого размера".
Робот оснащен камерой и системой ИИ, которая интерпретирует полученные изображения и создает точную карту ориентации и конфигурации кабеля по всей его длине. Существует несколько стратегий, которые алгоритм управления робота использует для развязывания узлов, и он применяет их итеративно по мере необходимости, пока весь кабель не будет выпрямлен.
Сначала робот сканирует кабель и формирует карту структуры всех узлов. Если она неоднозначна, робот может осторожно потянуть за кабель по обе стороны от узла или встряхнуть кабель, чтобы удалить лишние петли, а затем снова провести сканирование.
Затем робот может захватить кабель в двух разных точках и потянуть его в разные стороны, причем оба захвата могут либо крепко захватить кабель, либо держать его свободно, чтобы обеспечить движение, для медленного распутывания узла. Последняя задача - медленно пройти вдоль кабеля от одного конца к другому и проверить, все ли узлы удалены.
В ходе экспериментов с плетеным 2,7-метровым кабелем micro-USB робот успешно справился с 67% одиночных простых узлов и 50% более сложных. Среди неудач было и падение кабеля со стола, откуда робот не смог его достать.
Исследование опубликовано на Arxiv.org.

(По материалам сайта Robogeek)

•Новости робототехники от журнала "Робототехника и техническая кибернетика"•

Sumitomo разрабатывает робота способного перемещаться по стальным поверхностям

Японский промышленный гигант Sumitomo Heavy Industries утверждает, что разработал "нового робота, способного перемещаться по изогнутым стальным стенам за счет магнитного сцепления".
Это достижение является частью проекта по разработке роботов в Технологическом исследовательском центре Sumitomo, направленного на автоматизацию различных производственных задач на промышленных объектах. Разработка была осуществлена в рамках программы Challenge Program, запущенной в 2018 году.
Колесные роботы с магнитным сцеплением хорошо известны в производстве и обслуживании крупных стальных конструкций, таких как корабли и промышленные объекты. Но большинство этих роботов разработаны для плоских поверхностей.
Чтобы приспособить таких роботов к изогнутым поверхностям, необходимо либо уменьшить размер самого робота, либо спроектировать робота под конкретную форму поверхности и направление движения. Это означает, что такие роботы ограничены в диапазоне поверхностей, по которым они могут перемещаться, задач, которые они могут выполнять, и типов инструментов, которые они могут использовать.
В своем проекте компания Sumitomo разработала новое сферическое колесо с магнитом, которое может вращаться вокруг двух осей. Используя эту конструкцию, компания утверждает, что разработала робота, который может адаптироваться и перемещаться по изогнутым поверхностям, что было невозможно при использовании обычных роботов.
Помимо перемещения по изогнутым стенам, новый робот может легко прикрепляться и отсоединяться от стен, меняя направление магнитной силы, и преодолевать углы без необходимости использования сложных органов управления.
При производстве крупных стальных конструкций такие задачи, как сварка на высоте и на изогнутых поверхностях, трудно поддаются автоматизации и требуют высокой квалификации. Новый робот может быть использован для выполнения таких задач и, как ожидается, снизит физическую нагрузку на рабочих, создавая тем самым более безопасные и умные производственные площадки нового поколения.
Новая технология основана на механизме, представленном на IEEE ICRA 2020. С тех пор компания Sumitomo усовершенствовала конструкцию робота и улучшила его характеристики, например, силу магнитного сцепления. В настоящее время Sumitomo рассматривает возможности практического применения робота для инспекции, резки и дуговой сварки на производственных площадках.

(По материалам сайта Robogeek)

•Новости робототехники от журнала "Робототехника и техническая кибернетика"•

Xiaomi представила гуманоидного робота CyberOne

На мероприятии по запуску новых продуктов в Пекине компания Xiaomi показала робота CyberOne. Двуногий человекоподобный робот присоединился к генеральному директору компании Лэй Цзюню и вручил ему герберу.
На первый взгляд, робот не совсем похож на Atlas или Digit в плане передвижения, но это все же многообещающая демонстрация, а не человек в костюме. Это последний признак растущих амбиций Xiaomi в области робототехники, которые начались с пылесосов и с тех пор расширились до робособаки CyberDog в прошлом году.
Гуманоид CyberOne ростом 177 см и весом 52 кг, имеет размах рук 168 см. По сравнению с четвероногими роботами, этот гуманоидный робот является более сложным с механической точки зрения, требующим более мощных двигателей, большего количества степеней свободы и сложных алгоритмов управления. Сообщается, что одной рукой он способен удерживать вес до 1,5 кг.
"ИИ и механические возможности CyberOne разработаны лабораторией Xiaomi Robotics Lab самостоятельно. Мы инвестировали значительные средства в исследования и разработки в различных областях, включая программное обеспечение, аппаратное обеспечение и инновационные алгоритмы, - говорит Лэй Цзюнь. - С ИИ в основе и полноразмерным гуманоидом в качестве его вместилища, это исследование возможностей будущей технологической экосистемы Xiaomi и новый прорыв для компании".

(По материалам сайта Robogeek)

•Новости робототехники от журнала "Робототехника и техническая кибернетика"•

Дистанционно управляемые тараканы-киборги обзавелись солнечными батареями

Насекомые обладают многими качествами, недоступными человеку, которые можно использовать в своих целях: насекомые малы, что позволяет им проникать в любые щели, перемещаться в крайне ограниченных пространствах и перелетать с места на место. В сочетании с электроникой их возможности кратно возрастают.
В результате на свет появились первые представители семейства киборгов-насекомых — в частности, обладающая уникальным обонянием саранча-киборг, которая способна эффективно обнаруживать взрывчатку; превращающиеся в крошечные дроны стрекозы-киборги и, наконец, тараканы-киборги, которые могут стать помощниками спасателей в поисках оказавшихся под завалами жертв стихийных бедствий.
В первых версиях киборгов-насекомых в качестве источников питания использовались батареи с ограниченным ресурсом, подлежащие замене или подзарядке. Исследователи научно-исследовательского института RIKEN (Япония) пошли дальше и установили на тараканов-киборгов (речь идет о мадагаскарских тараканах длиной 6 см — прим. ред. TechCult.ru) солнечные панели.
Помимо литий-полимерной батареи в электронный комплект входят беспроводной приемник, а также помещенный в специальный «рюкзачок» модуль, управляющий лапками насекомого. Он, в свою очередь, подключен к солнечным батареям в виде ультратонкой пленки толщиной 0,004 мм, расположенной на спине таракана.
Мощность солнечной батареи 17,2 МВт, что обеспечивает двухчасовой рабочий ресурс, который пополняется после получасовой подзарядки на солнце.

(По материалам сайта "Техкульт")

•Новости робототехники от журнала "Робототехника и техническая кибернетика"•

Японские исследователи учат роботов смеяться

Если робот может рассказывать шутки, это еще не значит, что он сможет правильно на них реагировать. Заслуживает ли тот или иной комментарий человека вежливого хихиканья робота или искреннего смеха? Должная реакция может иметь критический характер при взаимодействии с человеком.
Именно поэтому японские исследователи пытаются научить роботов смеяться в нужное время и должным образом. "Системы, которые пытаются имитировать повседневный разговор, все еще испытывают трудности с пониманием того, когда нужно смеяться", - говорится в исследовании, опубликованном в журнале Frontiers in Robotics and AI.
В исследовании подробно описывается разработка разговорной системы ИИ, ориентированной на совместный смех, чтобы сделать общение между людьми и роботами более естественным. Исследователи предполагают, что разработка будет интегрирована в существующее разговорное ПО для роботов и агентов, которое уже учится определять эмоции и справляться с некоторыми сложностями, такими как нечеткие команды человека.
Ключевым моментом является то, что система не только распознает смех, но и решает, стоит ли смеяться в ответ, а затем выбирает правильный тип смеха для данного случая. "Самым значительным результатом этой работы является то, что мы показали, как можно объединить все три эти задачи в одном роботе, - сказал Иноуэ. - Мы считаем, что такая комбинированная система необходима для правильного поведения при смехе, а не просто для обнаружения смеха и реагирования на него".
Для сбора учебных данных команда использовала Эрику, человекоподобного робота разработанного японскими учеными Хироси Исигуро и Кохеи Огава, в качестве платформы для изучения взаимодействия человека и робота. Эрика понимает естественный язык, обладает синтезированным человеческим голосом и может моргать и двигать глазами, слушая, как люди рассказывают о своих проблемах.
Исследователи записали диалог студентов Киотского университета с Эрикой, которая управлялась из другой комнаты через микрофон. Ученые выбрали такую схему, зная, что между тем, как люди разговаривают друг с другом и тем как они разговаривают с роботами, даже управляемыми другим человеком, естественно будут различия.
На основе этих взаимодействий исследователи создали четыре коротких аудиодиалога между людьми и Эрикой, которая была запрограммирована реагировать на разговоры с разным смеха - от полного отсутствия до частого хихиканья в ответ на реплики своих собеседников. Затем добровольцы оценили эти интерлюдии по таким параметрам, как эмпатия, естественность, сходство с человеком и понимание. Сценарии совместного смеха оказались лучше, чем те, в которых Эрика никогда не смеется или смеется каждый раз, когда обнаруживает человеческий смех, не используя две другие подсистемы для фильтрации контекста и реакции.
Исследователи из Киотского университета запрограммировали свою систему в других роботов, помимо Эрики, хотя, по их словам, смех гуманоидов все же мог бы звучать более естественно. На самом деле, даже когда роботы становятся все более реалистичными робототехники признают, что наделение их собственными человекоподобными чертами представляет собой проблему, выходящую за рамки кодирования.

(По материалам сайта Robogeek)