Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Bez systemu wizyjnego robot sprawniej się porusza

Rekomendowane odpowiedzi

Stworzony na MIT robot Cheetah 3 potrafi skakać i biegać po nierównym terenie, chodzić po schodach, na których ustawiono przeszkody oraz szybko odzyskać równowagę, gdy ją straci. A wszystko to bez systemu wizyjnego.

Urządzenie waży nieco ponad 40 kilogramów i jest wielkości dorosłego labradora. Jego twórcy nie wyposażyli go w żadne kamery ani innego typu czujniki pozwalające „widzieć” otoczenie. Robot porusza się mniej więcej tak, jak człowiek w całkowicie ciemnym pokoju. Musi dotykiem wyczuwać otoczenie.

Istnieje bardzo dużo niespodziewanych sytuacji, w których robot powinien sobie poradzić bez zbytnego polegania na wizji. Obraz może wprowadzać dużo szumu, może być nieco niedokładny, a czasem po prostu niedostępny. Jeśli chcesz polegać na systemie wizyjnym, to robot musi niezwykle precyzyjnie się pozycjonować i będzie powolny. My chcemy, by nasz robot polegał na wrażeniach dotykowych. Dzięki temu poradzi sobie z przeszkodami podczas szybkiego przemieszczania się, mówi profesor Sangbae Kim, twórca Cheetaha.

Kim przewiduje, że w ciągu kilku najbliższych lat roboty będą wykonywały zadania zbyt niebezpieczne dla ludzi. Cheetah 3 został zaprojektowany z myślą o wykonywaniu takich zadań jak inspekcje elektrowni, co wymaga poruszania się po różnym terenie, w tym po schodach, przechodzenia przez krawężniki czy radzeniu sobie z przeszkodami. Istnieje wiele prostych zadań, do wykonania których możemy wysłać roboty zamiast ludzi. Niebezpieczne, brudne czy trudne prace można bardziej bezpiecznie wykonać za pośrednictwem zdalnie sterowanego robota, stwierdza uczony.

Sterujący Cheetahem 3 algorytm bez przerwy oblicza dla każdej z nóg trzy prawdopodobieństwa: prawdopodobieństwo kontaktu nogi z gruntem, prawdopodobieństwo oddziaływania siły wskutek takiego kontaktu oraz prawdopodobieństwo poślizgu.

Prawdopodobieństwa te są wyliczane na podstawie danych z akcelerometrów, żyroskopów i pozycji stawów w nogach urządzenia, z których dostarczane są informacje o kącie i wysokości nad gruntem.

Jeśli na przykład robot nastąpi na przeszkodę, która obsunie mu się spod nogi, jego pozycja ulegnie gwałtownej zmianie, dane dostaną dostarczone do algorytmu, który dla każdej z nóg wyliczy odpowiednie działanie pozwalające na odzyskanie równowagi. Algorytm sterujący został przetestowany w laboratorium i na zbudowanych tam schodach. Robot nie znał wysokości schodów ani rozkładu przeszkód. Musiał sobie radzić z nimi tak, jak radziłby sobie człowiek idący z zamkniętymi oczami.

Algorytm podejmując decyzje co do wymaganych działań usiłuje przewidzieć, jaki skutek działania te będą miały pół sekundy później. Wyobraźmy sobie, że ktoś kopnie robota z boku. Gdy dana noga robota ma kontakt z gruntem, algorytm musi zdecydować, z jaką siłą trzeba oddziaływać na grunt w sytuacji, gdy z lewej strony niespodziewanie przyłożono dodatkową siłę. Dojdzie do wniosku, że należy przyłożyć siłę ze strony przeciwnej. Musi jeszcze obliczyć siłę, którą trzeba przyłożyć oraz przewidzieć, jaki będzie to miało skutek pół sekundy później, wyjaśnia Kim. Tego typu obliczenia wykonywane są dla każdej nóg co 50 milisekund, zatem 20 razy na sekundę.

Cheetah 3 został też właśnie wyposażony w kamery, które dają mu ogólny obraz otoczenia i pozwalają wcześniej zauważyć ściany czy drzwi. Jednak głównym celem jest udoskonalenie nawigacji bez systemu wizyjnego.

Chcemy, by bardzo dobrze potrafił się kontrolować bez posiadania obrazu otoczenia. A gdy dodamy wizję, to – nawet gdy z kamer dostanie niewłaściwe informacje – jego nogi powinny poradzić sobie z przeszkodami. Co się bowiem wydarzy, gdy nadepnie na coś, czego kamera nie zauważyła? Co robot zrobi? To właśnie w takich przypadkach musi działać lokomocja bez systemu wizyjnego. Nie chcemy polegać zbytnio na obrazie.

 


« powrót do artykułu

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Radzi sobie z utrzymaniem równowagi. To jednak trochę mało. Ciekawe jak by sobie poradził z omijaniem przeszkód na ślepo

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Mnie ciekawi czy jest zasilany bezpośrednio kablem czy jakoś dzięki przez akumalatory lub baterie i na ile to wystarcza.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Mam wrażenie, że powoli inżynierowie dochodzą do tego, do czego ewolucja doszła już dawno. My również mamy dwa systemy pozwalające na sprawne poruszanie się w nieznanym terenie. Ogólny ogląd (nome omen) daje nam narząd wzroku, zaś za funkcje opisane w tym artykule odpowiada móżdżek - wyodrębniona część centralnego ikładu nerwowego odpowiadający za koordynację i równowagę i korzystający głównie z danych z błędnika i proprioreceptorów z narządu ruchu - czyli "na ślepo" jak w artykule.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Cesarz Francuzów stał się synonimem niskiego wzrostu. Czy jednak słusznie? Nazywany był przez swoich żołnierzy "Le Petit Caporal" – Małym Kapralem. Jednak nie było to odniesienie do jego wzrostu, a wyraz przywiązania i miłości do dowódcy. Przydomek ten pochodzi z czasów kampanii włoskiej (1796–1797), podczas której młody dowódca nie mógł powstrzymać się przed osobistym zaangażowaniem w działania artylerii i wraz z żołnierzami narażał się na wrogi ostrzał.
      Jak więc wyglądał Napoleon na tle współczesnych mu mężczyzn? Tego moglibyśmy dowiedzieć się z obrazów. Jednak problem w tym, że współczesne mu portrety pokazują go przeważnie samego lub w pozycji siedzącej. Trudno więc porównać go do innych ludzi.
      Porównania takiego można dokonać w przypadku obrazu "Napoleon odwiedza zadżumionych w Jaffie" autorstwa Antoine-Jeana Grosa. Widzimy na nim, że Napoleon jest takiego samego wzrostu, jak inni przedstawieni tam mężczyźni. Musimy jednak wziąć pod uwagę fakt, że propaganda odgrywała – zarówno wówczas jak i obecnie – olbrzymią rolę w przekazywaniu wizerunku rządzących, a obraz Grosa powstał na zamówienie Napoleona.
      Do utrwalenia wizerunku Napoleona z pewnością przyczynili się Anglicy. Około 1803 roku słynny angielski karykaturzysta James Gillray, powołał do życia postać „Little Boney'a”, małego dziecinnego Napoleona, a pomysł podchwycili inni karykaturzyści, którzy zaczęli przedstawiać cesarza jako niższego niż jego żołnierze. Nie wiemy, czy to w Anglii po raz pierwszy zaczęto zwracać uwagę na wzrost władcy Francji, jednak prawdą jest, że Napoleon był niższy od żołnierzy. Tych ze swojego otoczenia. Elitarnej gwardii, do której powoływano wyjątkowo wysokich mężczyzn. Na ich tle mógł wydawać się niski.
      Wpływowa historiografia brytyjska rysowała niekorzystny obraz swojego wroga – Napoleona – i w powszechnej świadomości jest on synonimem niskiego wzrostu. Do utrwalenia obrazu niskiego Napoleona przyczynił się też Lew Tołstoj, który osobiście walczył na Krymie przeciwko wojskom Napoleona III, a w „Wojnie i Pokoju” Napoleon Bonaparte jest przecież wrogiem Rosji. Tołstoj opisuje cesarza jako małego i dziecinnego. A ostatecznie obraz władcy utrwalił współczesny Freudowi psychoterapeuta doktor Alfred Adler. Zaproponował on istnienie „kompleksu Napoleona”, który rzekomo miał objawiać się agresywnym zachowaniem niskich mężczyzn, a być spowodowany ich kompleksami na tle wzrostu.
      Ile zatem wzrostu miał Napoleon? Analizy aktu zgonu władcy wykazują, że w chwili zgonu wzrost cesarza wynosił pomiędzy 5 stóp i 2 cale, a 5 stóp i 7 cali. Daje to wzrost pomiędzy 1,58 a 1,70 m. Tę różnicę naukowcy tłumaczą różnicą pomiędzy francuskim calem z epoki (2,71 cm), a calem brytyjskim (2,54 cm).
      Obecnie przyjmuje się, że Napoleon miał pomiędzy 1,68 a 1,70 m wzrostu. W tym czasie wzrost przeciętnego Francuza wynosił 1,58–1,68 m. To zaś oznacza, że cesarz był przeciętnego lub nieco wyższego wzrostu niż mu współcześni. Był na przykład podobnego wzrostu co urodzony sto lat później Winston Churchill, w przypadku którego na wzrost nikt nie zwraca uwagi.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Uczestnicy słynnego eksperymentu Milgrama tak bardzo ulegali autorytetowi prowadzącego, że byli w stanie na jego polecenie zadawać silny ból innemu człowiekowi. Takie bezwzględne bezrefleksyjne posłuszeństwo może prowadzić do zbrodni. Naukowcy z Uniwersytetu SWPS powtórzyli eksperyment Milgrama, ale prowadzącym był robot. Okazało się, że ludzie są skłonni podporządkować się poleceniom robota i na jego rozkaz krzywdzić innych.
      W latach 60. XX wieku amerykański psycholog Stanley Milgram, zastanawiając się nad przyczynami, dla których ludzie w czasie II wojny światowej wykonywali zbrodnicze rozkazy, przeprowadził eksperyment, którego celem było wykazanie, na ile H. sapiens ma skłonność do ulegania autorytetom. Osobom, które brały udział w eksperymencie powiedziano, że jego celem jest zbadanie wpływu kar na skuteczność uczenia się. W eksperymencie brał udział uczestnik-nauczyciel oraz uczeń. Eksperymentator zaś kazał nauczycielowi karać ucznia aplikując mu coraz silniejszy wstrząs elektryczny. Uczeń, którym była podstawiona osoba, w rzeczywistości nie był rażonym prądem (ale uczestnik-nauczyciel o tym nie wiedział), jednak w odpowiedzi na rzekomo podawane napięcie elektryczne, krzyczał z bólu. Eksperyment wykazał, że aż 62% uczestników – ulegając autorytetowi eksperymentatora – nacisnęło w końcu na generatorze przycisk 450 V, czyli najwyższy.
      Naukowcy z Uniwersytetu SWPS postanowili sprawdzić, czy ludzie będą równie posłuszni robotowi, jak innemu człowiekowi. Przeniesienie różnych funkcji nadzoru i podejmowania decyzji na robota budzi jednak szczególnie silne emocje, ponieważ wiąże się z różnymi zagrożeniami etycznymi i moralnymi. Pojawia się pytanie, czy wspomniane wyżej posłuszeństwo wykazywane przez badanych zgodnie z paradygmatem Milgrama nadal występowałoby, gdyby to robot (zamiast człowieka, tj. profesora uczelni) kazał uczestnikom zadać elektrowstrząsy innej osobie? Celem naszego badania było udzielenie odpowiedzi na to pytanie, mówi doktor Konrad Maj.
      Doktor Maj we współpracy z profesorem Dariuszem Dolińskim i doktorem Tomaszem Grzybem, powtórzył eksperyment Milgrama, ale w roli eksperymentatora osadzono robota. W grupie kontrolnej eksperymentatorem był człowiek. W badaniach wzięli udział uczestnicy, którzy nie wiedzieli, na czym polegał eksperyment Milgrama. Okazało się, że ludzie ulegają też autorytetowi robota i na jego polecenie są skłonni krzywdzić innych ludzi. Co więcej, zarejestrowano bardzo wysoki poziom posłuszeństwa. Aż 90% uczestników w obu grupach – badanej i kontrolnej – nacisnęło wszystkie przyciski na generatorze, dochodząc do wartości 150 V. Od kilku dekad z powodów etycznych te 150 V przyjmuje się za górną wartość przy eksperymencie Milgrama.
      O ile nam wiadomo, to pierwsze badanie, które pokazuje, że ludzie są skłonni szkodzić innemu człowiekowi, gdy robot nakazuje im to zrobić. Co więcej, nasz eksperyment pokazał również, że jeśli robot eskaluje żądania, instruując człowieka, aby zadawał coraz większy ból innemu człowiekowi, ludzie też są skłonni to zrobić, dodaje doktor Maj.
      Już wcześniejsze badania wykazały, że ludzie tak mocno uznają autorytet robota, że podążają za jego poleceniami, nawet gdy nie mają one sensu. Tak było np. podczas eksperymentu, w czasie którego osoby ewakuowane z – symulowanego – pożaru, podążały za poleceniami robota, mimo że wskazał im on drogę ewakuacji przez ciemne pomieszczenie bez widocznego wyjścia.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Inżynierowie z Politechniki Federalnej w Lozannie (EPFL) wykorzystali ChatGPT-3 do zaprojektowania robotycznego ramienia do zbierania pomidorów. To pierwszy przykład użycia sztucznej inteligencji do pomocy w projektowaniu robotów. Eksperyment przeprowadzony przez Josie Hughes, dyrektor Laboratorium Obliczeniowego Projektowania i Wytwarzania Robotów na Wydziale Inżynierii EPFL, doktoranta Francesco Stellę i Cosimo Della Santinę z Uniwersytetu Technicznego w Delfcie, został opisany na łamach Nature Machine Intelligence.
      Naukowcy opisali korzyści i ryzyka związane z wykorzystaniem systemów sztucznej inteligencji (SI) do projektowania robotów. Mimo tego, że ChatGPT to model językowy i generuje tekst, to dostarczył nam on istotnych wskazówek odnośnie fizycznego projektu i wykazał się wielkim potencjałem pobudzania ludzkiej kreatywności, mówi Hughes.
      Naukowcy najpierw „przedyskutowali” z ChatGPT samą ideę robota, określili, czemu ma on służyć, opisali jego parametry i specyfikację. Na tym etapie rozmawiali z SI na temat przyszłych wyzwań stojących przed ludzkością oraz robotów-ogrodników, które mogą rozwiązać problem niedoborów siły roboczej przy uprawie roślin. Następnie, korzystając z faktu, że ChatGPT ma dostęp do danych naukowych, podręczników i innych źródeł, zadawali mu pytania o to na przykład, jakimi cechami powinien charakteryzować się przyszły robot-ogrodnik.
      Gdy już cechy te zostały opisane i zdecydowano, że chodzi o robotyczne ramię zbierające pomidory, przyszedł czas na zapytanie się sztucznej inteligencji o takie szczegóły jak np. kształt chwytaka oraz poproszenie jej o dane techniczne ramienia oraz kod, za pomocą którego byłoby ono kontrolowane. Przeprowadzone przez SI obliczenia posłużyły nam głównie do pomocy inżynierom w implementacji rozwiązań technicznych. Jednak po raz pierwszy sztuczna inteligencja sformułowała tutaj nowe pomysły, mamy tutaj zatem do czynienia ze zautomatyzowaniem procesów wyższych poziomów poznawczych. Rola człowieka w całym procesie przesunęła się bardziej w stronę techniczną, mówi Stella.
      Naukowcy zwracają też uwagę na problemy związane z wykorzystaniem podobnych systemów. Są to zarówno podnoszone już wątpliwości dotyczące plagiatów czy praw autorskich, jak i np. pytanie o to, na ile innowacyjna jest sztuczna inteligencja i na ile ulega schematom. ChatGPT zaproponował ramię do zbierania pomidorów, gdyż uznał pomidory za najbardziej wartościową uprawę, dla której warto zaprojektować robota. To zaś może po prostu oznaczać, że wybrał tą roślinę, która jest najczęściej opisywana, a nie tę, która jest najbardziej potrzebna.
      Pomimo różnych zastrzeżeń uczeni uważają, że podobne do ChatGPT modele językowe mogą spełniać niezwykle użyteczną rolę. Specjaliści od robotyki muszą się zastanowić, jak wykorzystać te narzędzia w sposób etyczny i przynoszący korzyść społeczeństwu, mówi Hughes.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      W Irinjadappilly Sree Krishna Temple w Kerali żywego słonia zastąpił rzeczywistych rozmiarów mechaniczny model. Będzie on wykorzystywany w różnych rytuałach, np. do przewożenia posągów bóstw podczas procesji. Robot został przekazany przez PETA India oraz aktorkę Parvathy Thiruvothu.
      Irinjadappilly Raman, bo takie imię nadano mechanicznemu słoniowi, potrafi poruszać głową, oczami, uszami i trąbą. Waży 800 kg i ma 3,3 m wysokości. Stworzyła go grupa artystów z dystryktu Thrissur (wcześniej dostarczała ona figury słoni na Dubai Shopping Festival).
      Umożliwienie słoniom życia na wolności powinno być właściwą formą oddawania czci Ganeśi [bogowi mądrości i pomyślności; jest on przedstawiany jako tęgi mężczyzna z głową słonia] - powiedział Rajkumar Namboothiri. Wyraził też nadzieję, że inne świątynie pójdą za przykładem Irinjadappilly Sree Krishna Temple i również zastąpią żywe słonie mechanicznymi.
      Wcześniej świątynia wypożyczała słonie na czas festiwali, ale w ostatnich latach przestała to robić ze względu na wysokie koszty i reakcje zwierząt. Gdy usłyszeliśmy o grupie konstruującej figury do Dubaju, zorganizowaliśmy spotkanie i poprosiliśmy o dostosowanego do naszych sugestii zmodyfikowanego mechanicznego słonia. Później pojawiła się oferta finansowania przez PETA India - opowiada Namboothiri.
      Mechaniczny słoń może przewieźć na swoim grzbiecie do 5 osób. Kornak steruje jego trąbą za pomocą specjalnego przełącznika. W maszynie znajduje się 5 silników. Ramę z metalu pokrywa „skóra” z gumy.
       


      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      W Parku Archeologicznym Pompejów pracę rozpoczął Spot, czworonożny robot, który pomaga w monitorowaniu zabytkowego miejsca i dba o bezpieczeństwo jego pracowników. Spot przeprowadza inspekcję ruin, dostarczając nagrań, które następnie są wykorzystywane podczas badań archeologicznych i podejmowania decyzji dotyczących m.in. konieczności przeprowadzenia prac zabezpieczających.
      Spot pracuje w ramach szerszego projektu o nazwie Smart @ POMPEI. W jego ramach tworzony jest inteligentny samowystarczalny system zarządzania Parkiem. Obecnie w ramach projektu pracują Leica BLK2FLY, czyli pierwszy latający skaner laserowy zdolny do autonomicznego wykonywania skanów 3D oraz wspomniany już Spot firmy Boston Dynamics. Analizą danych dostarczonych przez urządzenia zajmują się specjalne stworzone na potrzeby Pompejów inteligentne platformy.
      Postęp technologiczny w dziedzinie robotyki, sztucznej inteligencji i systemów autonomicznych doprowadził do pojawienia się rozwiązań, które łatwo znalazły zastosowanie w przemyśle i produkcji. Dotychczas nie stosowano takich rozwiązań w archeologii, gdyż to rozległe heterogeniczne środowisko. Dzisiaj, dzięki współpracy z przemysłem wysokich technologii chcemy przetestować roboty w podziemnych tunelach wykopanych przez złodziei rabujących Pompeje. Tunele takie to często bardzo niebezpieczne miejsca. Dzięki robotom będziemy w stanie szybko i bezpiecznie je eksplorować, mówi dyrektor Parku Gabriel Zuchtriegel.
      Od 2012 roku aktywność złodziei rabujących Pompeje wyraźnie się zmniejszyła, gdyż włoska policja zintensyfikowała wysiłki na rzecz walki z nimi. Jednak na terenie otaczającym Pompeje wciąż znajdowane są nowe tunele wykopane przez rabusiów.
       


      « powrót do artykułu
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...