Рисующий металлом робот превратил стену в печатную плату
Американские инженеры создали робота, наносящего на стены металлические проводящие дорожки для интерактивных панелей. Например, с его помощью разработчики нанесли на стену сенсорный музыкальный синтезатор и панель управления кофемашиной. Авторы опубликовали статью в журнале The Proceedings of the ACM on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies (IMWUT), а также инструкции для самостоятельной сборки на GitHub.
Мы не раз рассказывали о проектах, в которых инженеры делают стены, столы или другие бытовые поверхности интерактивными. Один из самых популярных методов для этого подразумевает, что на стену наносят металлические элементы, выступающие в качестве сенсорных панелей. Например, в прошлом году инженеры создали программу, в которой пользователь создает нужный ему интерфейс, а затем получает трафареты, с помощью которых и интерфейс можно напылить на стену краской самостоятельно.
Разработчики под руководством Хён Чжу О (HyunJoo Oh) из Технологического института Джорджии повысили уровень автоматизации этого подхода, создав робота, наносящего проводящие дорожки заданной формы на стену.
Инженеры выбрали простую и популярную конструкцию подвесного плоттера. Он состоит из робота, подвешенного на двух тросах — в данном случае это приводные ремни. С одной стороны каждый трос зафиксирован на роботе, а с другой прикреплен к стене на клей или другим способом. Принцип работы такого механизма очень прост: двигатели в точках крепления натягивают тросы и тем самым управляют движением робота по горизонтали и вертикали, перемещая его в нужную точку.
В самом роботе есть три отсека, в которые можно загружать «ручки» с чернилами: одновременно можно использовать только один вид, но платформа умеет поворачиваться, поэтому робот может сначала нарисовать проводящие дорожки, а сверху или рядом нарисовать обычными чернилами рисунок или инструкции. Робот выполнен на основе доступных компонентов, таких как плата Arduino, а большая часть деталей напечатана на 3D-принтере, поэтому его можно собрать самостоятельно: на GitHub опубликована документация, код и файлы для интерфейсов.
Для создания интерфейсов разработчики написали простое приложение, в котором можно нарисовать нужную схему и получить файлы-инструкции для робота. В качестве примера авторы нанесли на стену несколько интерактивных панелей, в том числе синтезатор с клавишами и кнопками для настройки, а также панель управления кофемашиной. После того как робот начертил проводящие дорожки, к ним необходимо прикрепить простой микроконтроллер (авторы использовали ESP32). В случае с кофемашиной они также использовали сервис IFTTT, который принимает команду от ESP32 и передает ее на кофемашину.
Конструкцию подвесного плоттера уже применяли для рисования на стенах, правда, не металлическими чернилами, а обычными. В 2018 году компания Scribit собрала на Kickstarter деньги на производство такого робота, правда, не смогла наладить производство, судя по отзывам покупателей.
Григорий Копиев
И научились раскладывать вещи по коробкам
Компания Tesla показала обновленных роботов Tesla Bot, известных также как Optimus. В опубликованном видео роботы ходят в помещениях и на улице, составляют карту окружения и перемещают небольшие предметы. Также на видео показана возможность обучения робота новым действиям путем копирования движений человека. За последнее десятилетие в разработке человекоподобных роботов произошел существенный прогресс. На место неуклюжих устройств, которые еще недавно испытывали проблемы с поддержанием равновесия при ходьбе, приходят роботы, способные бегать, танцевать и даже выполнять акробатические трюки, как популярный робот Atlas от компании Boston Dynamics. Одновременно с этим все большее число компаний присоединяется к разработке человекоподобных роботов. В 2021 году генеральный директор компании Tesla Илон Маск анонсировал разработку человекоподобного робота Tesla Bot. В сентябре 2022 года в рамках мероприятия AI Day состоялась презентация двух первых прототипов. Один из них мог стоять, поддерживая равновесие, самостоятельно передвигаться по сцене на ногах и двигать руками. Участники презентации показали несколько видео, демонстрирующих передвижение робота в помещениях офиса компании и взаимодействие Tesla Bot с предметами с помощью человекоподобных рук с пятью пальцами. Второй робот демонстрировал новый дизайн корпуса, но при этом не мог самостоятельно передвигаться. Также сообщались некоторые технические характеристики прототипа. Емкость его батареи составляет 2,3 киловатт-часа, а в качестве компьютера используются те же компьютеры, что и в автомобильных автопилотах компании. Кроме того, для навигации в пространстве робот будет использовать доработанные алгоритмы автомобильного автопилота. https://www.youtube.com/watch?v=XiQkeWOFwmk 16 мая 2023 года на ежегодной встрече акционеров компании Tesla Илон Маск представил видео, демонстрирующее некоторые возможности текущей версии робота. В нем можно увидеть, как роботы Tesla Bot медленно шагают по офису и в гараже с электрическими пикапами Tesla Cybertruck, а также выполняют некоторые простые действия, например, перекладывают предметы из одного контейнера в другой. Дизайн верхней части их корпуса соответствует версии, представленной осенью 2022 года. В одной из сцен показана работа манипуляторов, имитирующих строение человеческой кисти с подвижными пальцами. Ими робот может осторожно обхватывать, поднимать и перемещать предметы. Обучать робота таким движениям можно с помощью системы, отслеживающей движения человека. По оценке главы Tesla, в будущем спрос на роботов подобных Optimus может достигнуть от 10 до 20 миллионов штук. Ранее мы рассказывали о создаваемом компанией Agility Robotics человекоподобном роботе Digit. В последней версии у него наконец появилась голова с большими светодиодными глазами, а также подвижные манипуляторы на концах рук, с помощью которых он может лучше обхватывать переносимые им контейнеры.