Японцы научили гуманоидного робота обшивать стены гипсокартоном
Японские инженеры представили гуманоидного робота HPR-5P и продемонстрировали его возможности на примере строительных работ. Разработчики показали, что робот может самостоятельно распознать гипсокартонный лист, приставить его к деревянному каркасу стены и скрепить их с помощью саморезов. На разработку обратило внимание издание IEEE Spectrum, подробности опубликованы на сайте института AIST.
Инженеры давно создают строительных роботов, но поскольку это технологически сложная задача, требующая от робота умения распознавать окружающие предметы и других сложных навыков. Поэтому, как правило, такие роботы умеют выполнять лишь одно конкретное действие. Кроме того, почти всегда строительные роботы манипулируют небольшими объектами, к примеру, короткими досками или кирпичами.
Инженеры из Национального института передовой промышленной науки и технологии представили гуманоидного робота HPR-5P и продемонстрировали, что он может самостоятельно выполнить комбинацию из нескольких базовых строительных задач. HPR-5P — это новый робот проекта Humanoid Robotics Project, который ставит своей целью разработку роботов для помощи в домашних делах. Первый робот серии был практически точной копией Honda P3, на основе которого впоследствии инженеры Honda создали знаменитого робота ASIMO.
HRP-5P имеет похожее на человека строение и обладает парой рук и ног. Его рост составляет 182 сантиметра, а масса — 101 килограммов. В новой версии инженеры установили более мощные электромоторы и благодаря этому повысили его физические способности. К примеру, он может держать на полностью вытянутой руке груз массой 2,9 килограмма. В голове робота располагается массив камер и других датчиков, с помощью которых он создает объемную карту окружающего пространства и обновляет ее каждые 3,3 секунды.
Для демонстрации потенциальных применений робота разработчики научили его самостоятельно закреплять гипсокартнонные листы на стенах. На видео можно видеть, что робот сам определяет расположение листов, захватывает один из них и поворачивает в нужном направлении, а затем подносит к стене. После этого он распознает лежащий рядом шуруповерт с помощью системы компьютерного зрения, которую инженеры научили распознавать десять видов инструментов, а затем скрепляет лист с деревянным каркасом при помощи саморезов.
Стоит отметить, что во время демонстрации робот прикреплял листы к уже готовому деревянному каркасу, но ранее инженеры из Швейцарии создали систему из двух роботов, способную создавать такие и гораздо более сложные каркасы. Два робоманипулятора умеют самостоятельно брать доски и брусья, отпиливать от них лишние части, приставлять их друг к другу и высверливать крепежные отверстия. Единственное, чему систему пока не научили — самостоятельное скрепление элементов конструкции между собой.
Григорий Копиев
Он позволяет подключать до шести роборук одновременно
Инженеры и дизайнеры из Японии разработали прототип модульной системы дополнительных носимых роборук JIZAI ARMS. Система состоит из базового блока, который надевается на спину как рюкзак, а уже к нему можно присоединять до шести роботизированных конечностей. Доклад с описанием разработки представлен в рамках конференции CHI ’23. Инженеры достаточно давно экспериментируют с носимыми дополнительными конечностями. Как правило, это роборуки, которые крепятся к торсу или спине человека и управляются либо им самим, либо оператором. Однако существующие прототипы чаще всего выполнены в виде одной руки или дополнительной пары — например, именно так выглядели роборуки, представленные в 2019 году группой инженеров под руководством Масахико Инами (Masahiko Inami) из Токийского университета. Теперь японские инженеры и дизайнеры под руководством Нахоко Ямамуры (Nahoko Yamamura) из Токийского университета при участии Масахико Инами разработали носимую систему JIZAI ARMS, которая поддерживает сразу шесть роборук. Система имеет модульную конструкцию, в основе которой находится базовый блок. Он надевается на спину человека как рюкзак и удерживается в плотном контакте с телом за счет нескольких ремней. Блок имеет шесть портов для установки быстросъемных робоконечностей. Порты попарно расположены в разных плоскостях чтобы установленные руки не мешали движению друг друга. Каждый порт имеет электрический разъем в центре и энкодер для определения угла, под которым прикреплена роботизированная рука. Масса базового блока составляет 4,1 килограмм. А общая масса системы вместе с четырьмя подсоединенными к терминалам руками достигает 14 килограмм. Длина роборук подбиралась такой, чтобы при вытягивании их вперед перед пользователем быть приблизительно равной длине его рук. Кисти роборук съемные и при необходимости их можно заменить захватами другого типа. Также дизайнеры постарались придать робоконечностям анатомическое сходство с человеческими руками. Система может управляться через приложение на персональном компьютере, а также с помощью контроллера, выполненного в виде уменьшенной вдвое копии базового модуля и присоединенных к нему роборук. Если пользователь или сторонний оператор изменяет положение рук на контроллере, то это приводит к аналогичным движениям робоконечностей на полноразмерном прототипе. Авторы отмечают сложность управления несколькими руками одновременно, для этого им приходилось задействовать сразу несколько операторов. В дальнейшем исследователи планируют изучить впечатления и ощущения людей от длительного ношения и использования модулей с дополнительными конечностями. https://www.youtube.com/watch?v=WZm7xOfUZ2Y На сегодняшний день отсутствие эффективных систем управления — главное препятствие на пути внедрения систем дополнительных носимых рук. Однако, как продемонстрировали инженеры из Японии, в будущем, возможно, удастся научить людей управлять дополнительными конечностями с помощью нейроинтерфейсов.