Жутковатый робот-младенец с подвижным лицом: что это и зачем его создали?
Этот эмоциональный робот-ребенок выглядит жутковато, но здорово справляется со своей основной работой
Голова ребенка-андроида, получившая название «Никола», была создана командой японского проекта RIKEN Guardian Robot Project. Робот способен последовательно отображать шесть эмоций — радость, печаль, страх, гнев, удивление и отвращение.
Наряду с гибкой силиконовой кожей конструкция «Николы» включает в себя 29 пневматических приводов, которые контролируют движения искусственных мышц лица. Система также использует шесть дополнительных приводов для движения головы и глазных яблок.
Приводы движутся настолько бесшумно, что изобретатели окрестили свое творение «пугающе реалистичным»
В лабораторных тестах добровольцы смогли точно определить, какие эмоции демонстрировал «Никола», хотя некоторые из них было легче различить, чем другие. Например, поскольку кожа робота не сморщивается так быстро, как настоящая человеческая кожа, эмоция отвращения давалась ему хуже прочих. Ученые пообещали устранить мелкие недостатки по мере дальнейшего развития устройства.
Для чего нужны андроиды
Кстати, если вы хотите подарить свое лицо какому-нибудь человекоподобному роботу — на этом можно очень прилично заработать
«В краткосрочной перспективе такие андроиды, как Никола, могут стать важным исследовательским инструментом для социальной психологии или даже социальной нейробиологии», — сказал ведущий ученый доктор Ватару Сато.
В будущем эта технология может также быть включена в полноценных роботов-помощников, с которыми клиенты смогут общаться благодаря их выразительным лицам.
Как ученые создают реалистичную кожу для искусственных конечностей: видео
Компания TouchBionics создает невероятно реалистичную искусственную кожу с ногтями, волосками и текстурой. Как можно понять из видео, все начинается с физических замеров руки пациента, потом через приложение будущую кожу начинают кастомизировать: подбирать кожные волосы, веснушки, рисунок вен и даже форму ногтей.
Затем инженеры льют заготовку на реальную руку, дают материалу высохнуть и снимают, как перчатку. После чего в полученную пустую руку льют горячий воск, формируют и остужают в ледяной ванне. Восковую заготовку окунают в металл, и уже в этот сосуд в форме руки заливают силикон. Он бесцветный, но с довольно жизнеподобной текстурой. Когда силикон высыхает, его тщательно раскрашивают по фотографиям для придания правильного оттенка. Затем добавляют заранее приготовленные ногти и после жестких проверок кожи на прочность и эластичность ее отсылают клиенту.
Третья рука барабанщика: как роботы навсегда меняют музыку
Интересно то, что эта рука не просто повторяет движения барабанщика. Она реагирует на музыку, и дополняет то, что уже делает сам барабанщик. Рука отслеживает музыку в комнате и может импровизировать, основываясь на тактах и ритме. Например, если человек играет медленно, то рука сразу отразит темп.
Также устройство оснащено встроенными акселерометрами, поэтому всегда в курсе того, где находится относительно барабанной установки. Когда барабанщик двигается, чтобы ударить по хай-хету, рука смещается к цоколю, а когда человек переключается на малый барабан, робот играет по тому. Моторы в ней следят за тем, чтобы палочка всегда оставалась параллельной игровой поверхности, и всегда обеспечивает хороший контакт с барабаном или тарелкой. Технология захвата человеческих движений позволяет руке двигаться естественно, интуитивными жестами.
Изобретатель руки Джил Вайнберг говорит, что музыка — это прекрасное средство для экспериментов с самой концепцией третьей руки, которая позволит людям делать то, что они не могут. Идея «разделенного контроля» по сути является основой идеи киборгов, или аугментированных людей.
«Если у вас есть робоустройство, являющееся частью вашего тела, то ваши ощущения совершенно не похожи на те, которые вы испытываете, работая рядом с обычным роботом, — говорит Вейнберг. — Машина понимает, как вы двигаетесь, и может улучшить или дополнить ваши действия. Она становится частью вас. Машины не отделяются от людей, они становятся их частью».
В дальнейшем Вайнберг хочет усовершенствовать свои робоконечности, чтобы те реагировали на мозговую активность, и расширить область их применения, например, в хирургии или инженерном деле.
В темноте и за углом: американские солдаты получат высокотехнологичные очки для ближнего боя
Подобно шлемам боевых летчиков, очки IVAS проецируют дополнительную информацию, например карты, прямо в поле зрения бойца.
Система IVAS способна подключаться к многонаправленным камерам, которые монтируются «на броне». Получая этот видеопоток, очки позволяют экипажам боевых машин Bradley или Stryker видеть как будто сквозь корпус и без помех обозревать все поле боя.
«Теперь ребятам не нужно выбираться наружу в опасной ситуации, чтобы лучше рассмотреть происходящее, – говорит сержант Филип Бартель из боевой группы БМП Stryke. – Можно управлять командой и получать точные изображения целей, оставаясь в безопасности, под защитой брони своей машины. Такие решения позволят еще большее снизить потери и могут радикально изменить способы ведения сражения в целом, повысить боевую эффективность».
Система IVAS ведет свою родословную от нашлемных индикаторов, которыми пользуются военные летчики. На поверхность новых очков также можно проецировать любые данные, включая карты, видеопоток, изображения с приборов ночного видения. Современные солдаты уже активно пользуются подобной информацией, однако IVAS открывает куда более быстрый и удобный доступ к ней, причем прямо на поле боя. Вместо того чтобы рыться в карманах в поисках, например, карты, ее можно будет отобразить на цифровом экране, даже не отрывая взгляда от цели.
IVAS также рассчитана на использование с инфракрасными «ночными» прицелами, которые устанавливаются на армейском стрелковом оружии. Направив винтовку в нужную сторону, можно не выглядывать из-за угла, не подниматься из укрытия и не подставляться под огонь противника – и при этом как следует рассмотреть происходящее. Кроме того, солдаты могут подключаться к видеопотоку с камер беспилотников, работающих бок о бок с ними.
Очки позволяют снова воспроизвести всю операцию, показывая солдату его собственный аватар на фоне происходившего вокруг.
Судя по представленному в 2020 году отчету, американские военные уже используют новую систему на тренировках. Солдаты, экипированные IVAS, отрабатывали зачистку помещения из шести комнат, заранее оборудованных макетами целей. При этом используются страйкбольные винтовки и трекеры. После каждого «прогона» командир и солдаты разбирают все маневры, произведенные выстрелы, каждое попадание и промах. А очки IVAS позволяют снова воспроизвести всю операцию, показывая солдату его собственный виртуальный аватар на фоне происходившего вокруг.
Система также считается весьма перспективной для военных, которые десантируются на поле боя на бронетехнике. Сегодня они остаются в стальной коробке, изолированные от внешнего мира, и в лучшем на небольшой экран, на который транслируется картинка с видеокамеры. Выбираясь наружу, они плохо представляют себе происходящее и вынуждены осматриваться и ориентироваться, быстро адаптируясь к особенностям местности, определяя положение противника и т.д., – это время можно резко сократить, если использовать IVAS, передавая изображение поля боя на стекло очков еще по пути к месту, в режиме реального времени.
Судя по имеющимся данным, к 2022 году Пентагон собирался потратить около 1,1 млрд долл., чтобы экипировать новой системой всех нуждающихся в этом солдат. При прохождении через верхнюю палату парламента эта статья расходов оказалась урезана на 20%. Однако многие из технических проблем, на которые ссылались конгрессмены, удалось достаточно быстро разрешить. Поэтому вскоре все американские военные смогут получить особое «боевое зрение».
Еще немного инноваций на поле боя:
- Умные прицелы. Пентагон испытывает израильскую систему SMASH – портативную «пехотную» версию компьютеров, которые управляют наведением танковых пушек. Прицел монтируется на винтовку или карабин, может использовать встроенную функцию ночного видения и баллистический вычислитель. Достаточно поместить цель в перекрестие указателя и надавить на курок – умная система будет контролировать выстрелы, совершая лишь те, что отправят пулю точно по назначению.
- Реактивные ранцы. Пентагон проводит соревнования по разработке портативной персональной системы воздушной мобильности, которая позволит солдатам вести разведку, поиск и спасение, быстрое развертывание на поле боя и быструю эвакуацию, а также проводить специальные миссии. Пока неясно, как будет выглядеть такая техника – возможно, в виде комбинации реактивных ранцев, глайдеров, вингсьютов и т.п. По планам, она позволит оставаться в полете на высотах от низких до средних и на дистанции до 10 км.
- Согревающие повязки. По мере того как Арктика обретает все большее экономическое и стратегическое значение, возникает и необходимость экипировать солдат для действий в условиях сильного холода. Одной из главных проблем остается согревание рук, которые страдают от мороза в первую очередь. Для этого американские военные разработали питающиеся от аккумулятора широкие браслеты, которые надеваются на запястья, согревая поступающую к пальцам кровь. Это позволяет использовать сравнительно тонкие перчатки и действовать эффективнее.
Прогресс идет за вами: как современные роботы-пылесосы ориентируются в пространстве
Роботы-пылесосы становятся все совершеннее. Теперь они умеют отлично ориентироваться в пространстве и составлять точную карту помещения. Если еще вчера максимум, что производитель мог предложить – это пылесос, который обнаруживает предмет, лишь столкнувшись с ним, то уже сегодня робот не просто обходит неведомое препятствие, но и детально распознает предмет и запоминает его.
Проследив путь развития умной навигации, вы раз и навсегда разберетесь, чем отличается лидар от SLAM, и сможете выбрать своего идеального помощника!
Самый первой появилась контактная система навигации, которую еще называют рандомной. Такой робот распознает препятствие только в случае столкновения с ним, чтобы затем двинуться в противоположную сторону. У таких моделей чаще всего имеется мягкий бампер, чтобы ни пылесос, ни предмет не пострадали. С поддерживающей уборкой они справляются достойно. Однако недостаток такой технологии в том, что робот неизбежно принимает стену за препятствие, которое нужно обойти. Чтобы решить эту проблему, часто добавляют функцию обхода периметра.
Роботы-пылесосы с системным типом навигации воспринимают окружающий мир с помощью заранее сформированных алгоритмов. Таким образом робот доезжает до препятствия, «видит» его с помощью инфракрасных датчиков или касания бампером, затем меняет траекторию движения. Когда во время автоматической уборки сенсоры подсказывают, что пылесос движется вдоль стены, активируется соответствующий алгоритм, при котором робот продолжает движение так, чтобы стена оставалась всегда с одной стороны. Алгоритм «SPOT-уборка» включается при отсутствии преград. В этом случае пылесос движется по спирали, обрабатывая около 2 м² площади, после чего переключается на другой квадрат или переходит к иному алгоритму.
Система ориентирования в пространстве, заложенная в некоторых роботах, не допускает столкновения с предметами. Ультразвуковые и инфракрасные датчики выявляют заметить препятствие в пределах 1 метра. При обнаружении объектов программа корректирует траекторию движения робота-пылесоса и уводит его в сторону. Ультразвуковой датчик в передней части устройства и инфракрасные сенсоры на боковых поверхностях по всему периметру обеспечивают функцию кругового отслеживания препятствий, а также способность двигаться по периметру помещения вдоль стен. Если столкновение все же произошло, в игру вступают датчики касания, установленные в подвижном бампере. Они посылают сигнал в центральный процессор, а тот, в свою очередь, оперативно корректирует траекторию движения робота.
Существуют также роботы-пылесосы, оснащенные системой позиционирования или построения карт. В основе ее работы лежит метод SLAM (Simultaneous Localization And Mapping) – создание ситуационной карты и локализация объекта в пространстве. Сканер, установленный на пылесосе, проверяет пространство вокруг и по отклику своих датчиков формирует карту. Преимущество этой функции еще и в том, что она позволяет роботу построить оптимальный алгоритм уборки.
Технология навигации G-SLAM предполагает построение карты с помощью гироскопа. G-SLAM измеряет ускорение и угловую скорость пылесоса, тем самым вычисляя его местонахождение. Иными словами, робот запоминает откуда приехал, куда он направляется и месторасположение док-станции, на которую нужно вернуться по окончании уборки. Роботы с гироскопом могут строить карту только в ПО и отображать ее в приложении. При этом карта не сохраняется, ее можно увидеть только онлайн в приложении в момент уборки.
Построение карты по системе V-SLAM происходит через камеру в верхней части умного пылесоса, направленной под углом 45 градусов вперед и вверх. V-SLAM-технология одновременно определяет местоположение робота и строит карту. Делая снимок, ПО сравнивает пиксели на отличие. Если предметы или пылесос меняют свое положение, то устройство нарисует новую карту, после чего сравнит ее с предыдущей для определения своего положения в помещении. Когда локация определена, реализуются новые модели поведения. Робот способен двигаться по прямой линии и направляться к док-станции при низком уровне заряда. Конечно, иногда картографирование осложняется плохим освещением или полной темнотой. В этом случае робот не может собрать корректную информацию об окружающем пространстве, поэтому он часто теряется под шкафом или кроватью, а также не эффективен ночью при выключенном свете.
Роботы-пылесосы, оснащенные лидаром (лазером) или LDS-датчиком, «видят» пространство, направляя на предметы лазерный или световой луч. Лидар расположен на верхней «башенке» девайса. Датчик содержит источник и приемник лазерного или светового луча (в маломощных моделях применяют светодиоды, излучающие потоки света в инфракрасном диапазоне). Испускаемый световой луч, встречаясь с препятствиями, отражается от них и улавливается приемником лидара. LDS-сенсор вращается вокруг своей оси с довольно высокой частотой, обеспечивая круговой обзор. Такие роботы очень точно моделируют карту помещения, поэтому они не заблудятся в квартире с несколькими комнатами. Можно также настраивать зоны уборки и создавать виртуальные границы, которые робот не будет пересекать. Лидар позволяет пылесосам очень точно ориентироваться в помещении, а пользователю — гибко настраивать параметры уборки.
Другим способом навигации является построение карты ToF-камерой. Это новая технология, которую только начали внедрять некоторые производители электроники, например, в начале 2022 года на российском рынке появилась модель S10 бренда 360, поддерживающая эту систему навигации. Особая широкоугольная камера позволяет создавать объемные снимки пространства. Иначе такие камеры называют «камерами глубины». ToF-камера способна испускать световые лучи инфракрасного спектра и содержит светочувствительную матрицу, которая улавливает интенсивность отраженного света. Принцип действия схож с лидар-системой. Преимуществ у такого робота несколько. Во-первых, уровень освещения – теперь не проблема, ведь сенсору по силам «отрисовать» границы пространства даже в полумраке. Во-вторых, камеру встраивают вровень с верхней поверхностью робота, что позволяет сделать его более компактным, и, следовательно, открыть ему дорогу в труднодоступные места.
Ну и наконец, робот, который строит карты с помощью AI (искусственного интеллекта). В этом ему помогает специальная камера, которая позволяет распознать, какой именно предмет находится перед ним, и использовать алгоритм обхода препятствия. Так, пылесос не будет наматывать провода на щетки и не застрянет на брошенном носке. База данных предметов, которая служит роботам своего рода «коллективной памятью», постоянно обновляется на серверах, что позволяет девайсам «учиться» вместе. Данная технология зачастую используется в связке «лидар + камера».
Совершенно очевидно, что роботы-пылесосы не намерены останавливаться в развитии. Ежедневно технологии становятся все умнее, удобнее и доступнее. Рынок домашних помощников уже сейчас невероятно богат и разнообразен, и для каждого запроса найдется свой идеальный вариант.
Свежие комментарии