• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Migawka z przyszłości technologii robotycznej

    23.08.2013. 15:27
    opublikowane przez: Redakcja

    Kopiowanie zachowań człowieka przez roboty od dawna było ważnym celem naukowców zajmujących się technologiami informacyjnymi i komunikacyjnymi (ICT).

    Jak dotąd największą przeszkodą w jego osiągnięciu była kontrola interakcji między ruchem a wizją. Osiągnięcie precyzyjnej percepcji przestrzennej i płynnej koordynacji wizualno-motorycznej wydawało się wręcz nieuchwytne.

    Uporanie się z tym problemem stało się nadrzędnym celem dofinansowanego ze środków unijnych projektu EYESHOTS (Heterogeniczna percepcja 3D we fragmentach wizualnych). Poprzez symulację ludzkich mechanizmów uczenia się udało się w ramach projektu zbudować prototyp robota zdolnego do zyskania świadomości swojego otoczenia i wykorzystywania pamięci do płynnego sięgania po przedmioty.

    Implikacje tego przełomowego osiągnięcia nie ograniczają się do potencjalnych udoskonaleń w mechanice robotycznej - pomogą także wypracować lepsze techniki diagnostyczne i rehabilitacyjne schorzeń zwyrodnieniowych, takich jak choroba Parkinsona.

    Prace nad projektem rozpoczęły się od analizy biologii ludzi i zwierząt. Multidyscyplinarny zespół, w skład którego weszli eksperci specjalizujący się w robotyce, neuronauce, inżynierii i psychologii, opracował modele komputerowe koordynacji neuronalnej myszy (funkcjonującej bardzo podobnie do tej u człowieka).

    Kluczem było ustalenie, że nasze oczy poruszają się tak szybko, że otrzymywane obrazy są tak naprawdę nieostre i to na mózgu spoczywa zadanie uporządkowania rozmazanych fragmentów i przedstawienia spójniejszego obrazu otoczenia.

    Dzięki wykorzystaniu tych informacji neuronalnych powstał w toku projektu unikalny model komputerowy, który łączy wizję z ruchami obydwu oczu i ramion w podobny sposób, jak ma to miejsce w korze mózgowej człowieka.

    Projekt oparto na założeniu, że pełną świadomość przestrzeni wizualnej wokół można osiągnąć wyłącznie poprzez jej aktywną eksplorację. W ten właśnie sposób ludzie uczą się rozumieć świat fizyczny - rozglądają się, sięgają po przedmioty i chwytają je.

    W codziennym życiu mediatorem trójwymiarowej przestrzeni wokół nas są ruchy oczu, głowy i ramion, które umożliwiają nam obserwację, sięganie po przedmioty i chwytanie ich w otoczeniu, w jakim się znajdują. Z tej perspektywy układ ruchowy robota humanoidalnego powinien stanowić integralną część jego mechanizmu percepcyjnego.

    Wynikiem takiego podejścia jest robot humanoidalny, który potrafi poruszać oczami i skupić je na jednym punkcie, a nawet uczyć się na swoich doświadczeniach i wykorzystywać pamięć do sięgania po przedmioty, których nie widział wcześniej. System robotyczny składa się z torsu z przegubowymi ramionami i głowy z ruchomymi oczami.

    Wykorzystanie neuronauki w projekcie EYESHOTS, który zakończył się w 2011 r., umożliwiło wyposażenie robotów w zmysł wzroku podobny do ludzkiego. To ogromne osiągnięcie w tworzeniu robotów humanoidalnych, które są w stanie wchodzić w interakcje ze środowiskiem i wykonywać zadania bez nadzoru.

    Realizacja projektu, koordynowanego przez Universita Degli Studi de Genova z Włoch, była możliwa dzięki dofinansowaniu ze środków unijnych na kwotę 2,4 mln EUR z tematu "Technologie informacyjne i komunikacyjne" (ICT) Siódmego programu ramowego (7PR) UE.
    Za: CORDIS


    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Planowanie akcji to zagadnienie związane ze sztuczną inteligencją, a tym samym z robotami. Celem planowania jest osiągnięcie przez robota jednego z docelowych stanów poprzez wykonanie elementarnych akcji (takich jak ruch do przodu, obrót, cofnięcie, itp). Najczęściej polega to na przeszukaniu określonego zestawu stanów (punktów) pośrednich i wybraniu takiej ścieżki, która poprowadzi robota od punktu początkowego do punktu końcowego. Transfer umysłu, kopiowanie umysłu, emulacja mózgu – hipotetyczny proces skopiowania lub przeniesienia świadomości człowieka do komputera, poprzez precyzyjne zmapowanie wszystkich połączeń neuronalnych w mózgu i wierne odtworzenie ich działania w symulacji komputerowej. Symulacja taka mogłaby być częścią wirtualnej rzeczywistości, dostarczającej umysłowi bodźców i reagującej na jego zachowanie, bądź wchodzić w interakcję z rzeczywistym światem za pomocą zdalnie sterowanego robota lub biologicznego ciała. Zarządzanie projektem – zbiór czynności wykonywanych w celu osiągnięcia wyznaczonych celów głównych i pośrednich w skończonym czasie. Zawiera się w nim między innymi planowanie, harmonogramowanie, realizacja i kontrola zadań potrzebnych do osiągnięcia celów projektu.

    Robot – mechaniczne urządzenie wykonujące automatycznie pewne zadania. Działanie robota może być sterowane przez człowieka, przez wprowadzony wcześniej program, bądź przez zbiór ogólnych reguł, które zostają przełożone na działanie robota przy pomocy technik sztucznej inteligencji. Roboty często zastępują człowieka przy monotonnych, złożonych z powtarzających się kroków czynnościach, które mogą wykonywać znacznie szybciej od ludzi. Domeną ich zastosowań są też te zadania, które są niebezpieczne dla człowieka, na przykład związane z manipulacją szkodliwymi dla zdrowia substancjami lub przebywaniem w nieprzyjaznym środowisku. Popęd śmierci, Tanatos, destrudo – według psychoanalizy Freuda są dwa główne popędy sterujące motywacjami człowieka: popęd życia i popęd śmierci, destrukcji. Obydwie motywacje bardzo silnie wpływają na osobowość człowieka. Popęd życia charakteryzuje się głęboką chęcią do życia, pozytywną motywacją, optymistycznym spojrzeniem na otaczającą rzeczywistość; pragnieniem egzystencji i działania. Popęd śmierci zaś charakteryzuje się chęcią śmierci, chociaż niekoniecznie negatywnym nastawieniem do otoczenia. Wyczekiwanie na dzień, w którym może nadejść długo oczekiwana śmierć jest jak uwieńczenie drogi niosącej wiele wyzwań i działań. Ludzie przejawiający popęd śmierci potrafią osiągnąć bardzo imponujące wyniki swojego działania, sukcesy, nagrody i niekiedy uznanie otoczenia. Popęd śmierci jest bowiem niezwykle silną motywacja do działania, do podejmowania wyzwań i osiągania swoich celów. Bardzo często osoby takie mają wiele zdolności, które cechują się między innymi: trzeźwym spojrzeniem na świat, wyczuleniem na krzywdy ludzkie, niesprawiedliwość i oszustwa, analitycznym myśleniem i umiejętnością zarządzania większymi grupami ludzi. Nie posiadając pragnień takich jak ludzie z popędem życia, ludzie z popędem śmierci są w stanie długo i rzetelnie pracować, bez względu na niewygody fizyczne czy psychiczne, jak np. modelki, które potrafią się głodzić by osiągnąć swój sukces, szefowie firm, którzy spędzają większość życia na budowaniu swojego interesu nie bacząc na swoje wygody, ludzie dochodzący do ogromnych sukcesów za którymi stoi wiele wyrzeczeń, bólu i ciężkiej pracy. Tego typu odporność i przystosowanie do wydarzeń niewygodnych może być wynikiem naturalnych skłonności ludzi z popędem śmierci do samookaleczania się, autodestrukcji, na której bazują budowanie swojego sukcesu i znaczne wyprzedzenie innych ludzi w osiągnięciach. Obydwie motywacje, życia jak i śmierci, niosą ze sobą potężną siłę do osiągania swoich celów. Cele te jednak zasadniczo mogą się różnić.

    Analiza otoczenia to poznanie podstawowych elementów otoczenia, które mają znaczenie w celu osiągnięcia jak najlepszych osiągnięć organizacyjnych. Analiza ta określa częściowe wpływy zmian w określonym otoczeniu oraz bezpośredni wpływ na organizację określonego działania. Roboty medyczne – stanowią grupę robotów wspomagających procedury medyczne. Grupę tę stanowią w większości telemanipulatory, które wykorzystują działanie lekarza po jednej stronie i efektora po drugiej stronie. Zadaniem lekarza jest sterowanie ruchami robota oraz decydowanie o zadaniach do wykonania. Efektor z kolei, jak wynika z nazwy, ma za zadanie wykonywanie zadanych mu poleceń z nieosiągalną dla człowieka precyzją. Natomiast manipulatory rehabilitacyjne mogą być sterowane m.in. ruchami głowy, brody, gałki ocznej. Roboty medyczne stosowane są także do obsługi pacjentów oraz osób niepełnosprawnych pomagając w takich zadaniach jak np. przemieszczanie się, czy spożywanie posiłków.

    Osiągnięcie (w terminologii gier komputerowych znane pod nazwami achievment, trophy, badge, award lub challenge) – cel gry stworzony poza światem jej rozgrywki. W przeciwieństwie do zadań lub poziomów, będących celami gier i mającymi bezpośredni wpływ na przebieg ich rozgrywki, system osiągnięć zwykle odbywa się poza środowiskiem i architekturą gry. Strategia przedsiębiorstwa – to według Z. Pierścionka: „Strategia przedsiębiorstwa to zespół skoordynowanych, dostosowanych do sytuacji firmy oraz otoczenia, sposobów osiągnięcia celów tego przedsiębiorstwa”. Interpretując tę definicję można stwierdzić, że strategia jest zbiorem określonych zasad zarządzania stosowanych przez menedżerów przedsiębiorstw, które są stałe w pewnym okresie i prowadzą do osiągnięcia celu. Zasady te uwzględniają zarówno zasoby firmy jak i reakcje otoczenia.

    Robot mobilny to taki robot, który może dowolnie zmieniać swoje położenie w przestrzeni. Roboty tego rodzaju mogą pływać, latać lub jeździć. Roboty mobilne mogą być robotami autonomicznymi tzn. takimi których prawie nic nie ogranicza np. przewody sterujące bądź zasilające (a jedyne ograniczenia to np. ściany lub przestrzeń w jakiej się znajdują itp.). Poniższe informacje dotyczą robotów poruszających się po ziemi.

    Robonaut – humanoidalny robot zaprojektowany i zbudowany przez Centrum Lotów Kosmicznych imienia Lyndona B. Johnsona. Prace nad nim rozpoczęły się w 1997 roku, gdy przed inżynierami z Centrum postawiono zadanie stworzenia robota, który pomoże ludziom w przestrzeni kosmicznej, będzie z nimi współpracował i wyręczy ich w najbardziej ryzykownych zadaniach. W roku 2006 powstał Robonaut 1, testowany następnie przez kilka lat na Ziemi. Ulepszona wersja robota – Robonaut 2 – od lutego 2011 roku znajduje się na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.

    Kierownik projektu (PM – Project Manager) – specjalista w dziedzinie zarządzania projektami. Jest odpowiedzialny za planowanie, realizację i zamykanie projektu. Podstawowym zadaniem kierownika projektu jest zapewnienie osiągnięcia założonych celów projektu, wytworzenie produktu spełniającego określone wymagania jakościowe. PM jest odpowiedzialny za efekt końcowy realizowanego projektu i musi być aktywny podczas wszystkich etapów projektu. Kierownik projektu może kierować m.in. projektami w budownictwie, projektami informatycznymi, projektami telekomunikacyjnymi, projektami finansowymi. Robot Wsparcia Inżynieryjnego MAREK – polski robot o wysokiej mobilności, przeznaczony do wykonywania misji IED/EOD. Został zaprojektowany przez Zespół Maszyn Inżynieryjnych i Robotów Katedry Budowy Maszyn Wojskowej Akademii Technicznej w ramach projektu badawczo-rozwojowego OR 00 0012 05 dofinansowanego kwotą 1,9 mln zł ze środków Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego. Projekt powstał w latach 2008–2011; kierował nim dr inż. Marian Janusz Łopatka.

    Algorytm odsprzęgania wej-wyj to algorytm, którego zadaniem jest poprowadzenie efektora manipulatora robotycznego tak, aby poruszał się on po linii prostej. Przedstawiany on jest na pokazach, gdy zadaniem robota jest umycie szyby przy pomocy odpowiedniego narzędzia. Autonomiczny pojazd podwodny – autonomiczny robot poruszający się pod wodą, znany także pod nazwą Unmanned Undersea Vehicles (UUV) oraz Autonomous Underwater Vehicle (AUV). Wyposażony w systemy umożliwiające mu samodzielne poruszanie się w środowisku wodnym bez ingerencji człowieka jest wykorzystywany w przemyśle morskim, badaniach naukowych i przez wojsko.

    Deutsches Museum – Muzeum Niemieckie w Monachium, jedno z najstarszych i największych na świecie muzeów technicznych i naukowych. Przyciąga rocznie ponad 1 300 000 zwiedzających. Założone w 1903 przez inżyniera Oskara von Müllera. Gmach muzeum, zbudowany według projektu Gabriela von Seidla otwarto w 1925. Zbiory obejmują większość dziedzin świata techniki, począwszy od historii techniki aż po największe osiągnięcia techniczne na przestrzeni dziejów. Muzeum posiada również największą na świecie bibliotekę z literaturą techniczną.

    Dodano: 23.08.2013. 15:27  


    Najnowsze