10 Roboti, kteří se učí děsivým novým dovednostem

Díky sci-fi filmu všichni víme, co očekávat, když je konečně AI: AI nebude trvat dlouho, aby si uvědomil, že roboty jsou mnohem lepší než křehké pytle z masa nazývané lidi. V tom okamžiku budou naše dny očíslovány.

Sci-fi filmy jsou varováním před nebezpečím lidské naděje, ale je velmi jasné, že toto varování nevěříme. To je důvod, proč budeme pokračovat v vývoji nových robotů a dává jim stále více děsivý arzenál triků.

10 samurajské robotové rameno je dostatečně přesné k tomu, aby rozdělila pavouk na polovinu

Seznamte se s technologií Motoman MH24, průmyslovým ramenem, který vybudoval společnost Yaskawa Electric Corporation. Tento robot může být jen jediný končetin, ale to, co mu chybí v tělních částech, to dělá v chladné přesnosti při manipulaci s katana.

V nesprávném pokusu propagovat své produkty s virálním videem, Yaskawa učil MH24, jak ovládat stovky let starou samurajskou zbraň. Aby to bylo možné, technici Yaskawové se připojili k pomoci jednoho Isao Machii, pětičlenného držitele světového rekordu v umění řezání věcí mečem. Machii nosila oblek na snímání pohybu, který zaznamenal jeho pohyby a podal je na MH24. Během pozdějších fází projektu museli zaměstnanci Yaskawa nosit helmy a brnění, aby se zabránilo náhodnému odkapávání.

Poté, co se dozvěděli vše, co se má učit, robotová ruka čelila Machii v soutěži, kde museli lámat náhodné předměty se svými čepelkami. MH24 neměl problém s krájením ovoce a tatami. Dokonce dokonce rozdělila vodorovně umístěnou peapod napříč středem. Stroj byl stejně tak účinný jako Machii, když přišel na sekat věci, s tím, že nikdy nemusel odpočívat.

Budou-li roboty budoucnosti někdy potřebovat nemilosrdného kata, mají nyní dokonalého kandidáta. Pokud je to nějaká útěcha, tým Yaskawa zřejmě potřeboval několik měsíců, aby úspěšně naučil MH24 tuto působivou dovednost. Ale je tu věc o robotích: Jakmile se naučí, nezapomenou.

9 gepard nyní skáče přes překážky

Už byste se mohli seznámit s robotem Cheetah z Boston Dynamics (nyní Google), což je čtyřnásobné monstrum schopné běhat až 45 kilometrů za hodinu. To, co možná nevíte, je, že nedávno získalo několik sladkých nebo vhodnějších děsivých upgradů: gepard může nyní překonat překážky.

S pomocí laserového snímače "vidí" překážky, gepard vypočítá nejoptimálnější způsob, jak přeskočit. Po skoku se robot přistane na nohou a pokračuje cestou. To je neuvěřitelný výkon pro stroj, který váží 32 kilogramů (70 liber). Už nemůžeš doufat, že unikneš ze čtyřnohého teroristického šelmu tím, že jednoduše vrhneš věci do cesty. Gepard může snadno měnit objekty až 46 centimetrů (18 palců).

Jako další krok vědci společnosti Google chystají testovat Cheetah venku, aby viděli, jak to funguje na měkkém nerovném terénu, což mu dává perfektní příležitost uniknout do divočiny.

8 Roboti hmyzu mohou jít na vodu

Co získáte, když se shromáždí tým biologů, odborníků na biorobotika a strojních inženýrů, aby studovali chování vodních striders? Robot, který dokáže toto chování dokonale napodobit. Reuters již tento nový robot srovnal se zlověstnými pavoukovými boty Zpráva o menšinách.

Všechno to začalo, když tým z Soulské národní univerzity (a jeden účastník z Harvardu) použil vysokorychlostní kamery k analýze toho, jak drobné vodní stridery dokážou skočit na vodu bez přerušení povrchového napětí. Ukazuje se, že vodní stridery postupně urychlují při skoku, aby se ujistil, že se voda v žádném bodě nedotýká pod tlakem. Inspirovali tímto objevem, vědci postupovali, aby vytvořili robot hmyzu, který bude dodržovat stejný princip.

Miniaturní bot má tělo, které je pouze 2 centimetry dlouhé a váží se na nožkách o průměru 5 centimetrů. Robotové "nohy" jsou pokryty vrstvou vodoodpudivého materiálu, který mu dodává extra hranu. To váží pouhých 68 miligramů. Výsledkem je, že bot může přesáhnout 14 centimetrů (5,5 palců) do vzduchu. A co víc, dělá to stejně dobře z tvrdého povrchu a z vody.

Jediným nedostatkem současného prototypu je to, že může jen jednou skákat a nepokračuje na nohou. Ale výzkumný tým již plánuje vybudovat aktualizovanou verzi, která může také plavat a provádět daleko složitější úkoly. Citovat Je-sung Koh, jeden z co-vede studie publikoval v Věda, tyto úkoly mohou zahrnovat "vojenský dohled". Takže pokud se dříve nestaráte, může být vhodný čas začít.

7 Šestihranná hmyz se přizpůsobuje svému prostředí

Tenhle hmyz vypadá jako "Hector", který zní mnohem víc než jeho úplné jméno: Hexapod Kognitivní autonomně provozující robot. Vyrábí je výzkumníci na německé Bielefeldské univerzitě a je inspirován pohybem hmyzu.

Hector má šest končetin a každý z nich může pohybovat nezávisle. Toto se nazývá "volná chůze" a umožňuje robotu rychle se přizpůsobit povrchu, na který chodí. Každá noha může dokonce změnit průběh v polovině kroku, což Hectorovi pomáhá vylézt na nepředvídatelné překážky na jeho cestě.

Jak je tohle možné? Každá z Hectorových končetin se skládá ze tří pasivních elastických kloubů, které působí jako svaly. Komplexní síť senzorů dává Hectorovi nohám schopnost reagovat na to, co mohou cítit. Zdá se, že Hectorovy přídatky se dokonce mohou naučit ze zkušenosti.

Hector nemusí vypadat hodně, ale jeho tělo je vyrobeno z plastu vyztuženého uhlíkovými vlákny (CFRP), což je super lehké a velmi houževnaté. Díky tomu může Hector snadno nosit těžké předměty. Starší prototyp vážil 12 kilogramů (26 liber), ale mohl přepravovat náklady až do 30 kilogramů (66 liber).

Jako by myšlenka silného hmyzoskopického robota, který může projít hrubým a nepředvídatelným terénem, ​​není dost znepokojivý, vědci nyní plánují přidat speciální kameru, která Hectoru umožní vidět jeho okolí stejně jako hmyz. Oh, a oni také vybaví Hector se dvěma speciálními hvězdami, které pomohou robotovi dát smysl předmětů dotykem.

6 Spot vždy udržuje rovnováhu

Pravděpodobně jste se již setkali s hromadným starším bratrem, BigDogem, maniakem se čtyřmi nohama, který může házet škvárové bloky kolem sebe jako panenky a přepravit až na 50 kilogramů na zádech. Zatímco Spot není tak velký ani tvrdý, má několik vlastních triků. Pro začátečníky může Spot snadno vystoupat po schodech a rychle procházet strmými svahy. Jeho preferovaným tempem je jog, přestože Spot váží úctyhodných 70 kilogramů (160 liber).

Nejpozoruhodnější je, že Spot je téměř nemožné vyrazit z rovnováhy. Jedná se o upgrade podobného self-balancování mechanismu BigDogu a funguje překvapivě dobře. Aby to dokázali, vědci Google mají zvyk opakovaně se snažit kopnout Spot do země. Můžete vidět jeden takový kop v 00:28 ve výše uvedeném videu. Můžeme jen doufat, že Spot nedopustí toto zneužití dlouhodobé paměti.

V dalším bodě videa (01:25) můžeme vidět dvojici bodových robotů, kteří společně chodí po kopci. Zdá se, že jeden druhým poskakuje, když narazí do něj, znovu a znovu, dokud se dvojice v dokonalé synchronizaci nezmění svah. Toto zdánlivě kolektivní chování nebylo úmyslně naprogramováno. Místo toho je to přirozený výsledek systému korekce rovnováhy Spot, který nezpůsobuje, aby se cítil méně okázalý.

5 Robotický šváb může stlačit přes tuhé prostory

Roboty a šváby jsou dvě věci, které nejlépe zůstaly nekombinované, ale to nezastavilo tento výzkumný projekt financovaný výzkumnou laboratoří US Army. Takže teď máme robotický šváb, který dokáže přejít přes překážky, stejně jako jeho biologický protějšek. A je to stejně znepokojující, jak si dokážete představit.

Zatímco většina robotů závisí na senzorech a pokročilém programování, šest-legged šváb bot se spoléhá na jeho fyzický tvar, aby splnil úkol přejít přes překážky a vypadá strašidelné v procesu.

Výzkumný tým testoval tři různé tvary pro robotův obdélníkový, oválný kužel a plochý ovál. Jejich nálezy nejsou zvlášť překvapivé: čím má tvar obtížněji, tím obtížnější je pro boty přecházet překážkami. Takhle dorazili na konečnou švábovou formu.

Není spokojen s tím, že jednoduše nechává tuto ohavnost tak, jak je, tým už přemýšlí o budoucích robotů, kteří dokážou změnit jejich tvar na požádání, aby lépe vyhovovali typu překážky, kterým čelí.

4 Gecko Robot vystupuje ze stěn nesoucí 100krát jeho hmotnost

Řekli jsme vám o RISE, robotovi, který dokáže stoupat na svislé plochy.

To bylo před dvěma lety. V roce 2015 máme nyní robota, který stoupá vertikálními plochami a zároveň nese 100krát svou vlastní váhu. To není překlep. Vyrobili strojní inženýři na Stanfordské univerzitě, tito maličké botové stoupají vertikálními stěnami, za nimiž jsou za sebou těžší závaží.

Dávají inspiraci od gecků, pomocí lepkavých nohou uchopí zeď. Každá noha má sbírku gumových hrotů, které se při ohýbání na zeď ohýbají a při oddělení se narovnávají. Jejich pohyby jsou neuvěřitelně záměrné, aby se ujistil, že robot nehrozí nebezpečí pádu: Jedna noha pevně drží stěnu, zatímco druhá se pohybuje dopředu. Výsledkem je, že miniaturní robot o hmotnosti 9 gramů může za sebou přetáhnout až 1 kilogram materiálu. Pokud je to škálovatelné, robot 1 kg (2 lb) by mohl snadno nosit průměrného člověka.

Stanfordští vědci také uplatňují tuto koncepci na pozemní roboti, kteří nepotřebují bojovat s gravitací tím, že vylezou nahoru. Jeden takový bot, μTug, váží jen o něco víc než jeho gecko bratranci: 12 gramů (0.4 oz). Ale μTug může vytáhnout zátěž, která je obrovská 2 000krát těžší. Opět to není překlep. Jak to řekne vědec David Christensen, je to stejné jako člověk "táhnoucí modrou velrybu".

Jen v případě, že jste přemýšleli: Ano, tým naprosto přemýšlí o tom, že na svých větších a výkonnějších robotech použije metodu jejich lepivých nohou. "Pokud necháte trochu více místa, můžete udělat docela hezké věci," uzavírá Christensen.

3 Self-Healing Robot pokrčí škody na končetinách

Roboty nejsou úplně nejlepší improvizátoři. Jsou postaveny tak, aby zvládly úzce definované úkoly v relativně předvídatelném prostředí. Dokonce i drobné škody dokážou z kompetentního stroje obrátit na bezcennou hromadu nevyžádané pošty. Je to proto, že návrháři prostě nejsou praktické, aby předvídali všechny možné scénáře, jimž by mohl robot čelit, a naplánovat reakci pro každou situaci. Ale co když můžete naučit robota "myslet mimo krabici"?

Právě to udělal Jean-Baptiste Mouret a tým výzkumníků na univerzitě Pierre a Marie Curie. Chtěli robota, který by mohl změnit své chování v reakci na škody, podobně jako zvířata, která nebudou tlačit na zraněnou končetinu. Takže vyvinuli zkušební a chybový program pro tento přesný účel. Jejich robot začíná s důkladnou znalostí vlastních pohybů. Když je zraněn, snaží se různé způsoby chůze najít ten, který nejlépe kompenzuje škody. Fanoušci "strategického rozkladu" Dead Space by měli být s touto výzvou obeznámeni.

Vědci testovali svůj program na šesti-nožním, 50-centimetrovém robotovi. Robot pozoruhodně našel způsob, jak pojít po mnoha typech poškození - včetně těch, kdy byly dvě jeho končetiny zcela zlomené.Tým také testoval robotickou rameno, která pokračovala v plnění svých úkolů poté, co byly klouby porušeny 14 různými způsoby. Jak výzkumník Antoine Cully řekl společnosti ABC Science: "Je úžasné sledovat, jak robot chodí z mrzáku a chrlí kolem, aby efektivně odklínal asi dvě minuty." Úžasné? Tak určitě. Ale také docela znepokojující, kdybychom museli hádat.

2 Flying 'Bat' Robot může také chodit

Všechno, co byste vlastně měl vědět o tomto robotu, je, že je založen na upírových netopýrech. Pokud tato skutečnost sama o sobě nestačí na to, abyste vám poskytli noční můry, je to víc: je to také létající robot, který chodí také a jeho preferovaná metoda přistání je "řízená havárie." Bat bot se jmenuje DALER po svém vynálezci Ludovic Dalerovi, a je zkratka pro "rozvinutelný letecký průzkumný robot."

DALER má sklopný skelet, takže může rozvinout a zatahovat křídla podle potřeby. Ve vzduchu jeho otočné křídla pomáhají řídit nadmořskou výšku. Na zemi se skládají tak, aby se DALER lépe pohyboval v těsných prostorech. Při letecké dopravě může DALER dosáhnout rychlosti až 72 kilometrů za hodinu. Toto dramaticky klesá až na 6 centimetrů za sekundu (2 vteřiny / s), jakmile robo-kladka dopadne na zem, takže je to spíše pomalé procházení. Ale tato schopnost dává DALER příležitost přistát, vyjednat překážku, přeorientovat se a vzlétnout znovu.

Od dnešního dne obvykle potřebuje DALER trochu nátlaku. Budoucí verze však udělají samy o sobě. Jak vysvětluje Ludovic Daler na webové stránce Laboratoře inteligentních systémů: "Budoucí vývoj DALERu bude zahrnovat možnost vznášet se a samovolně se vzlétnout od země, aby se mohl robot vrátit do vzduchu a vrátit se k základně po mise. "Co tato mise bude znamenat, není specifikováno, takže vám bude odpuštěno, že přijmete to nejhorší.

1 Humanoid Hubo je znepokojivě všestranný

https://www.youtube.com/watch?v=BGOUSvaQcBs

Všechny doposud diskutované roboty jsou z velké části jednocestné poníky. Jsou postaveny s omezeným počtem dovedností, které nejlépe vyhovují jejich specifickým pracovním místům. Nebylo by neuvěřitelné, kdyby robot mohl dělat mnoho různých věcí stejně dobře? Dovolte nám představit Hubo.

Hubo je bipedový robot, který vytvořil jihokorejský tým KAIST, který soutěží v DARPA v roce 2015 Robotics Challenge v Pomonu v Kalifornii. Úkolem bylo vidět, jak roboty vykonávali v širokém rozsahu úkolů, většinou autonomně. Potřebovali jezdit a vystupovat z auta, otevřené dveře, jasné překážky, otáčení rukojetí a dokonce i chodit po schodech - notoricky obtížný výkon pro bipedové roboty.

Hubo čelil 22 jiným robotům a pokračoval ve výhře. Celý kurz absolvoval za 44 minut a 28 sekund, čímž se v tomto procesu vypořádali s lidskými tvůrci o cenu 2 miliony dolarů. Hubo exceloval hlavně kvůli své schopnosti transformátoru: chodí po dvou nohách, ale má kolena zabudované do kolen, které umožňují rychle přepnout na jízdu, když je vhodný terén, což je stabilnější a rychlejší způsob, jak se dostat kolem. Hubo má také rotující trup, který pomáhá robotovi čelit různým směrem, aniž by otočil celé tělo.

Pokud se díváte na výše uvedené video, pravděpodobně nebudete příliš ohromeni: Hubo vypadá docela neohrabaně a pomalu dělá většinu úkolů. Nezapomeňte: Až dosud byly mnohé z těchto úkolů považovány za extrémně komplikované, aby mohly provádět všechny roboty. Hubo může každý z nich provádět jen s omezenými pokyny od operátorů. Zanedlouho možná nebude potřebovat vůdčí vůdce.