робототехника в жизни современного человека

Роботы в повседневной жизни человека

Еще в 2007 году основатель компании Microsoft – Билл Гейтс, выпустил статью «Робот в каждом доме», где он размышлял о потенциале роботов и их роли в выполнении бытовых задач и обучении человека. Но на тот момент ни роботы, ни люди не были готовы к постоянному взаимодействию. За последнее десятилетие трансформация робототехники была колоссальной, и из неповоротливых, громоздких и часто пугающих механизмов, роботы превратились в полноценных участников практически любых процессов. В каком секторе можно рассчитывать на поддержку железного плеча, и какие виды роботов для повседневной жизни доступны для широких масс — обсудим дальше.

Роботы в повседневной жизни

Основная цель создания роботов – избавление человека от выполнения тяжелой, опасной или рутинной работы. Попросту говоря, это помощь: устройства должны не заменить человека полностью, но освободить его мысли и руки от монотонной работы. Это позволяет человеку сосредоточиться на разработке уникальных проектов и выполнении задач, где требуется не только точность, но и интуиция, индивидуальный вкус и опыт, а роботу – помочь достичь максимальных показателей эффективности и производительности.

По своему назначению и применению роботы бывают промышленные, строительные, транспортные, бытовые, исследовательские; относительно размеров делятся на гигантские, миниатюрные, сверхминиатюрные (применяемые для нанотехнологий); с точки зрения независимости – стационарные и мобильные. Каждый из этих категорий имеет подвиды и направления, как, например, среди промышленных роботов могут быть сварочные или упаковочные устройства.

Но сегодня мы сосредоточим свое внимание на бытовых роботах, которые будут актуальны для выполнения ежедневных человеческих задач.

Какие виды роботов существуют

Ассистенты — компаньоны

Речь пойдет не о популярных голосовых помощниках, таких как Siri, Alexa и Google Assistant или Алиса, а полноценных устройствах, которые смогут не только напомнить о мероприятии, или предупредить об ухудшении погодных условий, но и оказать физическую помощь или составить компанию в игре.

Самыми выдающимися разработками можно назвать iCub, Roboy и самого узнаваемого андроида Asimo.

iCub – продукт Итальянского технологического института. Робот внешне похож на своего прототипа (человека), умеет распознавать объекты и лица людей, находить отличия и, безусловно, взаимодействовать. По просьбе владельца iCub может поднять или принести бытовые предметы (чашки, тарелки) или даже посоревноваться с ребенком в стрельбе из лука. Кроме того, одна из отличительных особенностей робота — это то, что он выглядит как 2-х летний ребенок (по росту), но и также познает мир, улучшая качество выполнения своих функций.

Разработка Цюрихского Университета – Roboy. Уникальный робот в повседневной жизни человека, хотя бы потому насколько точно создатели сымитировали мышцы, сухожилия и суставы на устройстве. Roboy также умеет выражать эмоции (даже краснеет от смущения). Высота механизма около 1 метра. Такая разработка должна стать полезной для пожилых людей, т.к. Roboy – и собеседник и помощник, или людей с ограниченными возможностями.

Asimo от японского гиганта Honda. Для начала необходимо отметить, что Asimo – один из самых долгоиграющих проектов: начало разработок приходится еще на 80-е годы прошлого века. Прежде чем представить обновленный вариант робота в 2014 году было несколько пробных серий (E-Series, P-Series), которые имели некоторые недостатки. Новинка, благодаря искусственному интеллекту, в состоянии оценивать просьбы человека, и реагировать соответствующим образом. Также Asimo может оценить сколько силы необходимо приложить для взаимодействия с тем или иным объектом (чашка кофе или лист бумаги), чтобы не повредить его.

К числу помощников стоит отнести и VGo. Это роботизированное устройство, которое создает эффект телеприсутствия. Технология схожа с другими программами, которые позволяют не только слышать, но и видеть собеседника. В отличие от аналогов, VGo – это не только монитор, но и специальная стойка с колесиками, которой можно управлять и взаимодействовать с собеседниками. Разработка очень актуальна для детей-инвалидов, которые не могут посещать школу или другие учебные заведения, пожилых людей или руководителей, желающих контролировать происходящее в нескольких местах одновременно.

Своим дизайном Cobalt Robotics напоминает стойку с кулером для воды, но на практике устройство оснащено датчиками, тепловизорами, камерами и искусственным интеллектом – все это для оперативного выявления неисправностей (будь это протечка воды или незакрытые двери), а также любые проявления агрессии. О всех выявленных нарушениях информация передается в охранный пункт.

Роботы помощники

В качестве помощника, заботящегося о здоровье владельца, был разработан Pilo. Этот компактный робот напомнит о приеме лекарств, поможет сориентироваться в дозировке препаратов, а также сможет ответить на вопросы, например, о том, полезна ли та или иная пища.

В случае возникновения экстренной или непредвиденной ситуации, заботливый робот поможет связаться с врачом или родственниками. Кроме того, благодаря камерам, можно в режиме реального времени следить за здоровьем близких людей.

Гуманоидный робот Romeo окажет помощь в передвижении, откроет двери, поможет своевременно связаться с родственниками или медицинскими работниками.

Рост робота 1,43 м, а вес 40 кг, а благодаря наличию функциональных конечностей (не только ладони, но и фаланги), Romeo может общаться с владельцем и при помощи жестов, а не только речи.

Не плюшевый, но, тем не менее, милый робо-медведь – Robear окажет помощь при подъеме пожилых людей, например с кровати или инвалидных кресел, а также будет сопровождать во время передвижения, предотвращая несчастные случаи.

Robear, вес которого 140кг, способен выдерживать нагрузку до 230 кг. Благодаря специальным датчикам, в том числе и тактильным, каждое движение робота очень острожное.

Для приготовления пищи на помощь можно призвать Moley Robotics, который возьмет на себя роль шеф-повара на кухне. Управление роботом происходит при помощи установленного приложения на смартфоне.

20 моторов и 24 соединения, позволяют Moley Robotics с легкостью управлять практически любыми кухонными принадлежностями и техникой. Рецепты блюд робот берет в Сети.

Grillbot – это робот-пылесос для гриля. Он поможет навести порядок и очистить решетки гриля. Процессор Grillbot контролирует его движение, а также выбирает необходимую скорость и направление для щеток.

Устройство способно очищать как остывший гриль, так и еще горячие решетки: к очистке можно приступать спустя 10-15 минут, после завершения приготовления пищи.

Уборщики

Говоря о помощи по дому, невозможно обойти стороной самую злободневную часть быта – уборка. Инженеры разработали несколько вариантов уборщиков, самые популярные роботы-пылесосы. В отличие от конкурентов, роботы-пылесосы стали действительно популярны среди людей.

Самой совершенной моделью считается японский Dyson 360 Eye. Правда стоит он больше 1000 долларов и доступен пока только на территории Японии, но именно это устройство оснащено камерой с углом обзора 360° и шестью дополнительными сенсорами, которые точно подскажут роботу, где уже убрано, а где еще необходимо провести работу.

Немного уступает по функционалу, но зато превосходит по популярности – iRobot Roomba 980. Устройство запоминает план жилища, а управление и контроль могут проводиться при помощи смартфона.

Помощник в саду или на участке

Для тех, кто постоянно забывает поливать цветы, компания Parrot выпустила компактных садоводов Pot и H20. Модели оснащены специальными датчиками анализа состояния растений и влажности почвы, и при необходимости устраняют недостатки. Можно не отвлекать от работы, а растения будут вечно зелеными, главное не забыть налить воды в сам робот.

Для владельцев газонов стали актуальны разработки робо-газонокосилок. Многие ведущие производители инструментов, такие как Bosch и HUSQVARNA выпустили свои варианты помощников, но лидерство в этом сегменте принадлежит ROBOMOW. Модель RS635 PRO INSTALLATION оснащена датчиками, которые позволяют обслуживать большие участки (до 3500 в. м) и качественно выполнять свои функции.

Игрушки роботы

Начнем с самой любимой категории – робо-питомцы. Самый узнаваемый питомец Aibo был дополнен искусственным интеллектом и снова набирает популярность среди детей и взрослых. Робо-собака Aibo умеет распознавать лица, выражать эмоции, а в ходе «взросления» даже обретать собственный характер. Т.е. две модели, которые были помещены в разные условия, будут отличаться друг от друга – развитие и характер будет зависеть от выбранного подхода воспитателей.

Kuri от стартапа Mayfield Robotics, Zenbo от ASUS и аналогичные модели от других производителей могут стать хорошей компанией для ребенка. Такие устройства выглядят, как правило, не как человек, а как робот из саги «Звездные войны» или «Вали», это позволило производителям не тратить время на создание пластичных суставов, а сосредоточиться на интеллектуальном общении и развитии (чтение сказок и книг, изучение языков). Такие роботы могут использоваться и в качестве компактной охранной системы: сигнализируют владельцам о проникновении в жилище посторонних и самих воров «отпугивают» громким криком.

Образование

В большинстве случаев, роботы-учителя – устройства, которые транслируют изображение, передвигаясь по классу. Так имитируется присутствие учителя, а также решается проблема с дефицитом квалифицированных кадров.

Еще одна разработка VGo — Remote Students. Такие разработки необходимы для тех учащихся, которые по состоянию здоровья не могут самостоятельно посещать школу. Вместо них это сделает робот.

Управление происходит дистанционно, поэтому ученик или его помощник смогут перемещаться между кабинетами, также, как, и сверстники отвечать на вопросы, общаться с друзьями.

Большую помощь оказывает разработка образовательных устройств для детей с аутизмом, для которых мимика и невербальные сигналы окружающих – отвлекающие факторы. Неизменный вид робота – идеальное решение для данного случая:

Робот Nao (Aldebaran Robotics) в версии Ask Nao поможет в развитии коммуникативных навыков.

Во время обучающих игр, дети с РАС учатся и постепенно перенимают фундаментальные поведенческие повадки (мимика, подражание).

Робот Kaspar (Хартфортширский университет) внешне кажется не очень привлекательным, но он нравится детям.

Создатели Kaspara умышленно избегали излишней реалистичности, это помогает постепенно социализироваться и учиться ориентироваться в мимике людей.

Справедливости ради, стоит отметить, что, несмотря на развитие и разнообразие, роботы даже спустя 10 лет по-прежнему не «живут» в каждом из наших домов. А как вы думаете, когда бытовые роботы станут по-настоящему популярны?

Источник

Роботы на службе людей: изобретения, готовые помогать человеку в повседневной жизни

Человек на выполнение таких однообразных и монотонных домашних работ, как уборка помещения или работы в саду, тратит значительную часть своего времени. Некоторые получают от подобного рода занятий истинное удовольствие, но для большинства приведение жилого пространства в надлежащий порядок является задачей рутинной, скучной и не слишком приятной. Начиная с 50—60-х годов прошлого столетия, когда только начало зарождаться понятие «роботизированный помощник», общество уже вовсю мечтало переложить часть своих повседневных обязанностей на бездушное механизированное устройство, не подверженное усталости, стрессам и готовое выполнить самую грязную работу. Речь идёт о роботах-слугах и автоматизированных помощниках, прототипы которых появились более чем полстолетия назад.

Первый мобильный робот, анализирующий команды и свои действия

В 1966 году инженеры Центра Искусственного интеллекта при Стэнфордском университете взялись за создание робота, наделённого способностью самостоятельного ориентирования и передвижения в помещении без создания аварийных ситуаций. Проект предусматривал разработку конструкции на колёсном шасси с возможностью самообучения, а также целостного анализа поставленных перед машиной задач.

Устройство, получившее название Shakey, оснащалось набором датчиков и телекамерой для определения текущего местоположения и габаритов окружающих робота предметов. В 1972 году проект Shakey подошёл к завершению, воплотив в единой конструкции передовые достижения инженеров того времени. Мобильное устройство демонстрировало свои возможности в специальном тестовом павильоне из нескольких комнат, связанных между собой коридорами. Робот выполнял команды учёных, толкая различные предметы, закрывая и открывая двери, взаимодействуя с выключателями и различными объектами.

Перспективность заложенного в Shakey алгоритма подтолкнула учёных к дальнейшим работам в данном направлении и созданию ряда более совершенных автоматизированных механизмов, а также внедрению способности у подобного рода устройства идентифицировать и реагировать на голосовые команды.

Беспроводная и автономная стрижка лужайки

Полноразмерный робот Arok: и с собакой погуляет, и мусор вынесет

Какой «дом будущего» может обойтись без роботизированной прислуги? Аналогичная мысль посетила и изобретателя Бена Скора (Ben Skora), который представил своё видение футуристического, учитывая 70-е года прошлого столетия, жилища с дистанционно управляемыми светильниками и прочими техническими новшествами. Не обошлось и без «умного» обслуживающего персонала, место которого занял двухметровый робот Arok с откровенно жутковатым лицом.

В задачи механизированного гиганта входили вынос мусора, подача напитков и даже выгул вашего четвероногого любимца. Конечно, наличие оператора для манипулирования устройством было обязательным условием. Так что штат прислуги в «доме будущего» предусматривал дополнительную вакансию для контроля за роботом-помощником.

Популярный в Японии игровой робот Omnibot: предыстория

Читатели 3DNews хорошо знакомы с устройством под названием Omnibot. А вот о его прародителе, ставшем одним из самых компактных роботов своего времени — Omnibot 2000, — известно гораздо меньше. Выпущен необычный аппарат был в 1984 году, а представлял он, как и сегодня, сверхтехнологичную и передовую автономную модель на рынке самых необычных игрушек того времени.

Omnibot 2000 имел возможность дистанционного управления, однако разработчики предусмотрели и полностью самостоятельное перемещение своего детища по заранее установленному маршруту. Все необходимые для запрограммированного движения данные записывались на кассету, а робота можно было использовать в качестве официанта для доставки еды и напитков на большой вечеринке.

SynPet Newton: одомашненный вариант «звёздного» R2D2

Если вам пришёлся по душе милый и издающий необычные звуки робот R2D2 из саги Джорджа Лукаса (George Lucas) «Звёздные войны», то вам будет интересно узнать, что в промежуток с конца 80-х по начало 90-х годов в продаже находился его коммерческий аналог — SynPet Newton. Конечно, данный робот высотой примерно 86 см нельзя назвать точной копией легендарного R2D2, однако сходство в дизайне, как говорится, «налицо».

SynPet Newton мог свободно перемещаться по квартире, мог похвастаться голосовым управлением и помогал справиться с домашними делами. За его работоспособность отвечал 16-битный микропроцессорный чип, а также широкий набор датчиков для полностью автономного передвижения в соответствии с выбранным режимом. При этом SynPet Newton мог общаться с жильцами, используя специальный синтезатор голоса, а также обеспечивать связь своего владельца с внешним миром при помощи встроенного беспроводного телефона и модема.

Венец эволюции человекоподобных роботов от инженеров Honda

Пожалуй, самым известным на сегодня роботом-гуманоидом является устройство компании Honda, проходящее под названием ASIMO. Около десяти лет понадобилось инженерам японской компании, чтобы в конечном итоге довести параметры прототипа до текущего предела в виде сочетания высокой скорости перемещения, необычайной ловкости и продвинутого взаимодействия с людьми.

ASIMO способен приветливо встречать гостей рукопожатием и подносить напитки не хуже, чем это бы делал настоящий официант.

iRobot Roomba: ответственный за чистоту в вашем доме

Роботы-пылесосы не успели стать распространённым гаджетом в домах простых пользователей из-за их высокой стоимости. Однако некоторые модели всё же имели коммерческий успех и прижились в квартирах своих владельцев, как это сделал один из первых домашних механизированных уборщиков — iRobot Roomba. Основной задачей устройства, которое появилось на рынке 12 лет назад, является качественная, а главное — полностью автономная чистка самых сложных типов напольного покрытия.

Робот-гуманоид Reem: и грузчик, и информационный центр

Вам часто доводилось передвигаться по зданию вокзала или аэропорта с громоздким и тяжёлым багажом, а заодно пытаться разузнать необходимые для посадки на рейс сведения? Похоже, что данная проблема в Испании, где обосновалась фирма PAL Robotics, сподвигла команду из четырёх инженеров заняться разработкой робота-носильщика Reem-A.

Прежде разработчики уже имели опыт конструирования человекоподобных машин, берущих на себя роль обслуживающего персонала. Это позволило в 2012 году представить коммерческий образец Reem с функцией телеуправления, который не только способен перевозить на себе грузы, но и выступить в качестве информационно-справочного киоска.

Впоследствии устройство было модернизировано до версии REEM-C — ему вернули обе ноги, как это было предусмотрено в модификациях с индексом «А» и «B».

Если отбросить процедуры, которые требуют перемещения в пространстве, подъём грузов и сложные механические манипуляции, то для чего могло бы пригодиться небольшое стационарное роботизированное устройство? Конечно для приготовления разнообразных коктейлей. Робот Monsieur стал примером искусного автоматизированного бармена, который не только приготовит вам любимый напиток, но и радостно поприветствует своего владельца по возвращению домой. Для этого в конструкторами была предусмотрена функция определения вашего пребывания в квартире с помощью приложения для мобильного устройства, обеспечивающего синхронизацию с Monsieur и управление аппаратом по Bluetooth и Wi-Fi.

Система способна не только выполнять заказы на коктейли дистанционно со смартфона или планшета, но и предлагать вам двойные порции напитков в случае, если вы задержались на работе и у вас был очень напряжённый день.

Главной же особенностью 23-кг ящика с сенсорным дисплеем стало количество коктейлей, которые он способен приготовить гостям на вашей вечеринке. Аппарат включает в себя 12 тематических вариаций — «безалкогольная вечеринка», «спортивный бар», «ирландский паб» и другие, в каждой из которых насчитывается порядка 25 рецептов различных напитков.

Стартап JIBO: если вам одиноко и не с кем поговорить

Так называемая социальная модель поведения, характерная для JIBO, в совокупности с продвинутой аппаратной и программной составляющей позволит устройству найти индивидуальный подход при общении с каждым членом семьи. Устройство способно самостоятельно идентифицировать собеседника, а также уловить его настроение, чтобы выбрать наиболее подходящий в сложившейся ситуации алгоритм поведения.

JIBO, обладая беспроводным доступом в Сеть, по голосовому запросу найдёт рецепты различных блюд на грядущий ужин, проинформирует о новом письме на вашей электронной почте, поможет с покупками, а также уместно пошутит, развлечёт весёлой историей и скрасит пасмурный вечер хорошей музыкальной композиции.

Роботы на страже порядка

Отличным способом применения роботизированных устройств стало выполнение ими охранных функций. И ведь действительно: тепловизоры, датчики движения, лазерный дальномер, всевозможные камеры и «умные» системы в теории способны значительно раньше обнаружить нарушителя, заподозрить неладное и сообщить об угрозе или уже состоявшемся проникновении на охраняемую территорию, чем это сделал бы даже опытный человек.

Ярким примером перспективности использования подобных средств мониторинга за соблюдением установленных правил порядка стала разработка компании Knightscope — робот K5, о котором мы подробно рассказывали на страницах нашего издания.

А буквально на днях стало известно, что руководство Microsoft приняло решение взять на вооружение модель K5 для патрулирования кампуса, в котором располагается главный офис компании. Таким образом одна из крупнейших корпораций в мире внесла свой личный вклад в популяризацию и рекламу охранных машин.

Источник