|
Из обычной ткани сделали управляемого «робота» (видео)
|
Материаловеды Йельского университета придумали роботизированную ткань, которая изменяет свою жесткость и форму в ответ на температуру окружающей среды.
Материалы с памятью формы и роботизированные ткани уже давно привлекают внимание ученых. В будущем они найдут множество применений — например, помогут создать высокотехнологичную одежду, мягких роботов и многофункциональные устройства для путешествий. Теперь исследователи придумали ткань, свойствами которой можно управлять с помощью изменений в условиях окружающей среды.
Чтобы придать ткани такие способности, ученые создали несколько различных типов волокон и вплели их в обычный текстиль. Первое волокно представляет собой эпоксидную смолу, заполненную частицами сплава Филда — вещества, которое плавится при довольно низкой температуре в 62 °C. Это значит, что материал можно немного нагреть, чтобы сделать ткань мягкой и податливой, а затем охладить до комнатной температуры, чтобы зафиксировать ее в определенной форме.
Используя эту технику, команда смогла сделать свой умный материал прочным и способным удерживать вес до 50 г, который обычно заставлял ткань полностью распрямляться. Ученые также использовали проводящие чернила, которыми можно окрасить ткань для создания на ней датчиков, которые могут обнаруживать изменения в окружающей среде и реагировать на них соответствующим образом.
Чтобы заставить материал менять форму и двигаться, исследователи добавили в него волокна из сплава с памятью формы. Этот материал можно запрограммировать на «запоминание» определенной формы так, что он всегда будет возвращаться в нее при определенных условиях. Благодаря этому металлу исследователи «научили» роботкань возвращать исходную плоскую форму по требованию. По словам авторов, созданный ими текстиль можно использовать для создания саморазвертывающихся палаток или парашютов, а также технологичной одежды.
Toyota представила домашних роботов для помощи пенсионерам (видео)
Как говорится, не можешь подарить дедушке автомобиль Toyota — подари робота Toyota! Хотя кто знает, что может выйти дороже.
Несмотря на то, что исследователи действовали из самых лучших побуждений и действительно хотели помочь пожилым людям, онлайн-издание The Verge назвало разработку непрактичной. Так как многие роботы, которые предназначены для таких простых действий, как загрузка посудомоечной или стиральной машины, выглядят так, как будто они создавались для автомобильных заводов. Роботы очень громоздкие и прикрепляются прямо к потолку.
Однако TRI все-таки представили и пару более гуманоидных роботов, которые выполняют все те же функции. Зачем нужно было делать такое разделение не совсем понятно, видимо TRI решили предоставить выбор пенсионерам, которые хотели бы почувствовать себя работниками автомобильной фабрики.
Правда, по словам вице-президента TRI по робототехнике Макса Байрачарья, эти роботы являются всего лишь прототипами, поэтому для того, чтобы заказать такого своей бабушке на день рождения стоит еще немного подождать.
На сегодняшний день Toyota одна из многих компаний, разрабатывающих домашних роботов, так как эта область по‑прежнему остается чрезвычайно сложной. Хотя многие компании создают машины, которые могут выполнять хозяйственную работу в лаборатории, оказалось достаточно трудно перенести эти устройства в реальные дома, так как пока что ученые не знают, как можно измерить и смоделировать каждый аспект разных домов.
Тем не менее, подход Toyota обнадеживающе эмпатичен, поскольку лаборатория сосредоточена на создании приборов, которые будут помогать людям и соответствовать их ожиданиям, а не просто «делать за них все». Генеральный директор TRI Джилл Пратт сказал, что идея заключается в том, чтобы «технологии позволяли нам продолжать жить, работать и относиться друг к другу так, как если бы мы были моложе».
Пляшущие на бейсбольном матче роботы распугали зрителей (видео)
Пандемия коронавируса принесла в нашу жизнь множество изменений. Введенные ограничения затронули и спортивные команды, лишившиеся на стадионах поддержки своих фанатов. Японская бейсбольная команда Fukuoka SoftBank Hawks привлекла новых поклонников - танцующих роботов.
Танец роботов, которые поддерживали бейсбольный матч, проходивший в рамках высшей бейсбольной лиги Японии, шокировал поклонников команды, а также рядовых пользователей, далеких от спорта. В роботизированную команду поддержки вошли двадцать роботов, одни из которых были отдаленно похожи на людей, а другие были представлены собакообразными устройствами Spot от Boston Dynamics.
В комментариях пользователи называют проведенное действо шокирующим, незабываемым и пугающим.
Двухколесный робот Ascento 2 показал чудеса балансировки (видео)
Группе студентов-инженеров из ETH Zurich (Швейцария) удалось с блеском решить принципиальную задачу: как научить колесную машину подниматься по ступенькам? Их разработка, второе поколение робота Ascento, имеет две конечности, увенчанные колесами. Но при этом они могут работать и как ноги – робот катится по ровной местности и легко перепрыгивает препятствия.
Отличие новой модели от предыдущей – в доработанном механизме балансировки. Каждая из ног робота работает автономно, может выпрямляться на значительное расстояние и очень точно реагирует на контакты с объектами. Это позволяет за счет движения ног гасить удары, сохранять равновесие при падении и балансировать в самых разных позах, причем во время движения.
Предельный вес робота с полезной нагрузкой – 10 кг. С таким весом он развивает скорость 5 км/ч и может подпрыгивать на 0,4 м в высоту. На одной зарядке Ascento 2 работает до 1,5 часа. Робот имеет дистанционное управление, но разработчики уже почти довели до ума автономный режим, когда для ориентации на местности помимо камеры используются различные датчики.
Кофе поможет роботам-шагоходам перемещаться по бездорожью гораздо быстрее (фото+видео)
Одной из проблем применения роботов на бездорожье является то, что нельзя заранее предсказать рельеф поверхности, по которой им придется двигаться. Оптимальным вариантом пока что являются шагающие механизмы, но проблема актуальна и для них, только в меньшем масштабе. В первую очередь, речь идет о ступнях ног робота, которые непосредственно контактируют с рельефом – ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего предложили изготавливать их... из кофе.
У сухой кофейной гущи есть такой эффект, как «гранулярное сцепление», когда при давлении масса кофейных частиц спрессовывается вместе. То, что создает проблемы бариста при готовке кофе, может помочь робототехникам. Если сделать опору ноги робота в виде гибкой латексной сферы с наполнителем из кофейной гущи, то при давлении на поверхность она будет деформироваться и принимать форму почти идеального протектора.
Такая конструкция может быть пассивной, когда робот просто встряхивает лапками, чтобы разрыхлить и подготовить смесь, или активной, когда для лучшего эффекта применяется вакуумный насос. Активная система будет эффективнее на максимально неровной поверхности, пассивная лучше подойдет для плоских склонов. При тестах на покрытии из гальки новые ноги робота обеспечили ускорение на 40%, потому что адаптируемые ступни не проваливались между камушками и не застревали там.
Глубина погружения в рыхлый материал, вроде щепок или опилок, при применении адаптируемого рельефа ступней снижается на 62 %. А усилие для вытягивания провалившихся ног робота падает на 98 %. То есть, в сравнении с примитивными жесткими ногами механизмы с кофейным наполнителем практически не вязнут в рыхлом грунте. После первых успехов ученые намерены добавить датчики поверхности и научиться менять рельеф ступни до того, как она коснется земли, оптимизируя каждый шаг.
Посмотрите, как работает новый робот-скульптор (видео)
Новый робот-скульптор может создавать даже сложные изгибы. Для этого устройство использует горячую проволоку — с ее помощью можно делать практически любые разрезы.
Робот-скульптор управляет двумя конечностями, в которые исследователи поместили проволоку — она нагревается с помощью электричества. Устройство может создавать даже сложные изгибы, деформируя гибкий металлический стержень для того, чтобы сделать нужное отверстие. Его представили исследователи из Вычислительной робототехнической лаборатории в Швейцарии.
Обычно в таких случаях используют жесткую проволоку, которая может делать только разрезы под прямым углом. Для создания кривых или более органических форм сначала нужно сделать грубые контуры, а затем сгладить их с помощью других инструментов. Швейцарские ученые усовершенствовали этот метод, научив пару манипуляторов работать вместе, чтобы процесс не ограничивался прямыми разрезами.
Для того, чтобы все работало корректно, исследователи смоделировали точную форму проволоки при движении конечностей. Поэтому робот может не только поворачивать проволоку, но и менять степень ее натяжения. Управляющий алгоритм робота получает форму конечного предмета и рассчитывает нужные траектории движения манипуляторов. Для каждого среза алгоритм рассчитывает такой набор кривых, чтобы по итогам среза как можно сильнее уменьшить разницу между поверхностью модели предмета и поверхностью среза. На каждом следующем шаге он рассчитывает текущее отклонение от идеальной формы и создает новый набор кривых для его минимизации.
Для того, чтобы показать как работает устройство, исследователи создали несколько фигур. Они заявили, что их нельзя сделать с помощью обычного терморезака.
Посмотрите, как эта роботизированная рука собирает фрукты или пробивает стены (видео)
Эта роботизированная рука может собирать фрукты или пробивать стены. О возможностях носимого устройства пишет The Verge.
Разработанный исследователями из Университета Шербрук в Канаде гидравлический рычаг крепится на бедре пользователя и позволяет использовать трехпалый манипулятор для выполнения целого ряда задач.
По данным IEEE Spectrum, рука имеет три степени свободы, может двигаться со скоростью 3,4 м/с и поднимать 5 кг веса. Манипулятор довольно лёгкий и весит всего 4 кг, примерно столько же, сколько настоящая человеческая рука. Однако он использует очень большой внешний источник питания, который подключен через короткий трос, ограничивая мобильность пользователя.
Рука может имитировать движения владельца, ускоряя различную работу: например, сбор фруктов или рисование. Она может выступать в роли помощника, держа предметы в мастерской или передавая инструменты. А если нужно пробить стенку из гипсокартона, манипулятор сможет и это.
Внешний источник питания, конечно, накладывает некоторые ограничения, но они могут быть незначительными, если пользователь работает в одном месте (в мастерской) или источник питания перемещается на колесах.
Однако, сейчас рука не готова к внедрению на производстве, потому что сейчас устройство «не думает» само за себя, по сути, им управляет третья сторона. Когда оно будет обладать искусственным интеллектом, то сможет достаточно точно воспроизводить желаемые действия, помогая человеку на производстве и дома.
Посмотрите на то, как робот готовит омлет (видео)
Команда инженеров из США научила робота готовить омлет. Устройству не нужна помощь человека — оно само разбивает яйца, выкладывает их на сковородку и вовремя убирает готовое блюдо с огня.
Исследователи из Кембриджского университета, в сотрудничестве с компанией Beko, производящей бытовую технику, использовали машинное обучение и научили робота готовить омлет. Подробности исследования доступны в журнале IEEE Robotics and Automation Letters, и будут представлены на Международной конференции по робототехнике и автоматизации IEEE (ICRA 2020).
«Приготовление пищи — это действительно интересная проблема для робототехников, так как люди никогда не могут быть полностью объективны, когда речь идет о еде. Поэтому как мы, как ученые, можем оценить, хорошо ли справился робот?» — отметила Фумия Иида из Кембриджского инженерного факультета, которая руководила исследованиями.
Робот справился со всей цепочкой задач при приготовлении, причем без помощи человека. Он задействовал обе конечности, компьютерное зрение, зондирование и калькуляцию времени.
Технология машинного обучения, разработанная командой, использует статистический инструмент под названием «Байесовский вывод» — вывод, в котором наблюдение используются, чтобы обновить или вновь вывести вероятность того, что гипотеза может быть верной. Это значит, что система может обучаться на ограниченном количестве образцов данных.
«Еще одной проблемой, с которой мы столкнулись, была субъективность человеческого вкуса — мы не можем сказать роботу точно достиг он нужного результата или нет — иногда омлет был очень вкусным, а иногда средним, но приемлемым. Поэтому нам нужно было настроить алгоритм машинного обучения — так называемый алгоритм партии — так, чтобы дегустаторы могли давать информацию, основанную на сравнительных оценках, а не на последовательных», — отметили ученые.
WildCat - новое поколение роботов от Boston Dynamics (видео)
Boston Dynamics представили новую версию своего робота Cheetah. Устройство получило имя WildCat и может свободно перемещаться по местности со скоростью до 16 миль в час. По прежнему, главной чертой роботов этой американской корпорации является отличная стабилизация в движении: на видео демонстрируется бег галопом.
Робот от Boston Dynamics стал заправским грузчиком (видео)
Компания Boston Dynamics продемонстрировала робота-погрузчика Handle, предназначенного для работы на логистических складах. Речь идёт об усовершенствованной модели, совсем не похожей на свою предшественницу.
Два года назад мы видели конструкцию похожую на четвероногое животное, лишь изредка встававшее на задние лапы. Сейчас оно больше напоминает робо-птицу. Правда, клюв у неё заменили присоской, а лапы – колёсиками. Как показано на видео, робот умело подхватывает коробки с поддона при помощи клюва-присоски, а затем перемещает их в новое место. Каждая из коробок весит 5 килограммов. Handle же без проблем берёт груз до 13,6 килограммов (30 футов). Он может класть вещи в стопку длиной до 1.2 метра и высотой до 1.7 метра.
Для удержания равновесия робота дополнили особым противовесом на спине. Устройство способно к анализу пространства, а также к поиску нужных предметов и мест, в которые их лучше положить. Для этого оно пользуется продвинутой системой компьютерного зрения. Пока разработка находится в стадии прототипа, но Boston Dynamics намерен довести робота до серийного производства.
Источник: theverge.com
