Интеллектуальная робототехника (ASIMO, AIBO, Pleo...)

Содержание
Введение 2
1. История создания интеллектуальных роботов 4
2. Общие сведения об интеллектуальных роботах 6
3. Области применения интеллектуальных роботов 12
3.1 Интеллектуальные домашние роботы 12
3.2. Военные роботы 16
3.3. Гражданские роботы 18
3.4. Космические роботы 22
Список литературы 25

Американские корпорации создают роботов для патрулирования наземных объектов. Так корпорация General Dynamics приступает к производству роботов, которые будут выполнять функции военных патрульных.Немецкие компании Robowatch и Diehl BGT Defence разработали ASENDRO – модульного разведывательного робота, который стоял на страже Чемпионата Мира по Футболу 2006.Активно развиваются морские и подводные роботы. Например, уже сегодня с американская компания Hydroid поставляетавтономных необитаемых подводных аппаратов Remus 100. Они применяются многими государствами для исследований рельефа подводного дна, поиска морских мин, охраны морских военных баз.3.3. Гражданские роботыПромышленных роботов начали широко внедрять в производственную сферу в семидесятые годы прошлого столетия. Такие роботы управлялись автоматически от систем числового программного управления. Применение элементов адаптации позволило расширить возможности промышленных роботов. Современное высокоточное производство невозможно представить без использования промышленных роботов.На текущий момент различные международные фирмы ABB, STAUBLI, REIS, MOTOMAN, MITSUBISHI и другие выпускают промышленных роботов для манипулирования, сварки, покраски, упаковки, шлифовки, полировки и т.д. с большим спектром применения и по точности, и по характеру выполняемых операций. Следует заметить, что в настоящее время в России отсутствует производство промышленных роботов.Роботы для медицины становятся неотъемлемой частью современных клиник, занимая заметную часть рынка. Современные хирургические клиники по всему миру, используют роботизированную хирургическую систему da Vinci. Подобные комплексы позволяют проводить операции, быстрее, с меньшей кровопотерей и сохранением большего количества нервных окончаний, что благотворно влияет на состояние больного. Для обучения врачей во многих клиниках мира используются роботы-тренажеры. Например, американская компания Medical Education Technologies (METI) с 1996 года выпускает симулятор пациента по имени Stan (сокращённое «Standard Man», стандартный человек). Робот дышит и говорит. Экзоскелеты – это надеваемые на человека устройства, позволяющие усилить его мышечную силу, скорость и выносливость. В течении нескольких последних лет экзоскелеты перестают быть фантастикой, благодаря использованию разработок в области шагающих роботов.Японская корпорация Cyberdyne в 2008 году после пяти лет разработок начала массовое производство экзоскелета HAL (Hybrid Assistive Limb). Устройство представляет собой робокостюм, позволяющий пациентам с различными формами паралича передвигаться и даже поднимать тяжелые объекты. Он улавливает через кожу сигналы мозга и преобразует их в команды для передвижения. Экзоскелет увеличивает силу человека от 2-х до 10 раз. Он весит около 23 килограмма. Костюм компенсирует свой вес, так что пользователь его не замечает. Аккумулятор обеспечивает автономную работу HAL в течение двух с половиной часов.Компания Honda на базе разработок с 1999 года робота ASIMO, в 2008 году создала свою версию экзоскелета Walking Assist, помогающего ходить, с простым и интуитивным управлением. Главная цель – подарить радость движения старикам, ещё способным ходить, но уже с трудом. А второе предназначение этого экзоскелета – оснащение рабочих на конвейере.Японская компания Activelink - подразделение Panasonic, ведет с 2003 года активные разработки экзоскелета для грузчиков Power Loader. Полностью рабочий прототип обещают представить к 2015 году.Американские разработки направлены, в основном, на создание военных экзоскелетов. Компания Lockheed Martin уже приступила к тестированию универсального грузового экзоскелета HULC (Human Universal Load Carrier exoskeleton). HULC преимущественно выполнен из титанового сплава. Он позволяет переносить до 90 кг груза на скорости до 15 км/ч. Работает этот аппарат на топливных элементах.Другая американская компания Raytheon с 2000 года ведет работы над проектом роботизированного экзоскелета по заказу военных. Экзоскелет увеличивет силу сидящего внутри него человека в 20 раз.Роботы для игр и развлечений на сегодняшний день прочно заняли свою нишу в области бытовых роботов. Такие роботы выполняют одновременно несколько задач – замена домашних животных, организация игр, в основном, для детей и подростков, адаптация детей к высокотехнологичному миру, где присутствуют роботы. В 1999 году корпорация Sony объявила о создании нового поколения роботов-собак AIBO. AIBO умеет ходить, «видеть» окружающие его предметы с помощью видеокамеры и инфракрасных датчиков расстояния, распознавать команды и лица. Робот является полностью автономным: он может учиться и развиваться, основываясь на побуждениях своего хозяина, обстановки, или другого AIBO. Несмотря на это, он поддаётся настройкам с помощью специальных программ. Существует программное обеспечение имитирующее «взрослую собаку», которая сразу использует все свои функции и программное обеспечение имитирующее «щенка», который раскрывает свои возможности постепенно. «Настроение» AIBO может меняться в зависимости от окружающей обстановки, и влиять на поведение. Инстинкты позволяют AIBO двигаться, играть с его игрушками, удовлетворять своё любопытство, играть и общаться с хозяином, самостоятельно подзаряжаться и просыпаться после сна. Разработчики утверждают, что у AIBO есть шесть чувств: счастье, грусть, страх, антипатия, удивление, и гнев.Робот имеет 20 степеней свободы. Также он оснащён различными датчиками (температуры, расстояния, ускорения, сенсорными датчиками и датчиком вибрации), видеокамерой, микрофонами и громкоговорителем. AIBO построен на интерфейсе OPEN-R, внутри находится 64-разрядный RISC процессор, управляемый ОСРВ Aperios. В качестве запоминающего устройства используется Memory Stick.Выпуск этих роботов, к сожалению, прекращен.Южнокорейская компания Dasatech разработала роботизированную собаку Genibo. Корейский робопес умеет распознавать голосовые команды и понимает около сотни слов.Среди наиболее сложных роботов с собственным поведением, отметим, робота-карнозавра Pleo калифорнийской компании UGOBE.По задумке разработчиков, Pleo имитирует детёныша динозавра (Камаразавр) недельного возраста. Эта разновидность динозавра была выбрана потому, что его форма туловища и большой череп идеально подошли для сокрытия большого количества датчиков и электроники, необходимых для реалистичных движений робота. По заявлениям представителей Ugobe, каждый Pleo «учится», основываясь на событиях, происходящих в окружающем его мире. Сложный искусственный интеллект дает возможность формировать уникальную индивидуальность каждому отдельно взятому роботу Pleo.Робот может реагировать на свет, звук и температуру; определять внешние объекты, тип поверхности и пр.Робот имеет возможность обновления программного обеспечения через SD-карты или USB-порт. Paro – лечебный робот-игрушка в виде тюлененка. Paro занесен в Книгу рекордов Гиннеса, как «самый лечебный робот», он изготавливается вручную, таким образом, каждая модель индивидуальна и даже имеет свое имя. Игрушка используется для лечения болезни Альцгеймера и ей подобных. Тело Paro щедро усеяно всевозможными датчиками и сенсорами (конечно, не видимыми снаружи), которые позволяют ему реагировать на различного рода воздействия (Paro может распознавать утро, день, ночь, когда его гладят, берут на руки и т.д.). Робот умеет откликаться на собственное имя и ведет себя прямо как живой детеныш тюленя: двигает головой и лапками, издавая реалистичные звуки. В качестве прототипа робота создатели выбрали породу гренландского тюленя, который заслуженно считается одним из самых обаятельных животных в мире. У Paro есть дополнительное преимущество перед роботами, созданными по образу домашних животных. У тюлененка очень живое «лицо» c выразительными глазками. Питается игрушка от встроенного аккумулятора, зарядное устройство входит в комплект поставки.3.4. Космические роботыКосмические роботы проводят исследование космоса и других планет. Автоматические межпланетные станции, планетоходы для изучения поверхности планет солнечной системы являются по сути сложными роботами. Большая задержка распространения радиосигнала практически исключает телеуправление в реальном времени, поэтому планетоход должен уметь принимать решения на месте, то есть обладать свойствами интеллектуального робота.В соответствии с рассмотреннымивыше возможностями интеллектуальных роботов в настоящеевремя они востребованы прежде всего для работы в экстремальных ситуациях, когдасуществует наибольшая неопределенность не только во внешних условиях, нои в подлежащих выполнению операциях,включая идентификацию этих условий,оперативное принятие решений об адекватных действиях и, наконец, их выполнение при минимальном участии человека-оператора.К областям применения интеллектуальных роботов, соответствующим такого типа ситуациям, относится космос и глубины океана, выполнение боевых и близких им наземных операций. Актуальная область применения интеллектуальных роботов – обеспечение функционированиябеспилотных летательных аппаратов, других типов безэкипажных мобильных объектов, а также их коллективов, в том числе в конфликтных ситуациях.Наряду с этими областями применения интеллектуальных роботов, где уже сегодня определилисьдостаточно крупные потребности, которые позволят организовать промышленный выпуск таких роботов, все более значимой становится задача разработки других типов различных интеллектуальных роботов, потребность вкоторых (по крайней мере сначала) измеряется малыми партиями вплоть до нескольких единиц (например, сварочныецентры для выполнения сложных сварочных операций, мобильные роботы дляпоиска и изъятия радиоактивных источников, взрывчатки и т.п., персональные сервисные роботы). Трудность удовлетворения таких потребностей связана с тем,что проектирование, изготовление и. отработка в эксплуатации таких сложных роботов в единичных экземплярах экономически не могут быть рентабельными. Основным средством для удовлетворениятаких потребностей и развития рынка интеллектуальных роботов является модульный принцип их построения из унифицированных функциональных компонентов.В процессе создания интеллектуальных роботов отрабатываются принципы и методика проектирования, а также принципы применения таких роботов, оптимальное взаимодействиес ними человека.Список литературыДобрынин Д.А. Интеллектуальные роботы вчера, сегодня, завтра //X национальная конференция по искусственному интеллекту с международным участием КИИ-2006 (25-28 сентября 2006 г., Обнинск): Труды конференции. В 3-т. Т.2. М:Физматлит, 2010ПоспеловГ.С.Искусственный интеллект-основа новой информационной технологии. -М.:Наука, 2005. Юревнч Е.И. Основы робототехники. СПб.: БХВ-Петербург, 2007.Охоцимский Д.Е., Павловский В.Е., Плахов А.Г., Туганов А.Н.. Моделирование игры роботов-футболистов и базовые алгоритмы управления ими. // Искусственный интеллект, № 3, 2000.Фестиваль "Мобильные роботы" в МГУ. http:// www.robot.ruВ. Мочалин. ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ РОБОТЫ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ http://robotics.in.ua/index.php?option=com_content&view=article&id=111:2010-10-11-10-49-07&catid=58:2010-09-26-09-56-28&Itemid=71 А. Еремин. Роботы – наше будущее! «Онлайн-журнал Mobi». http://roboting.ru/95-roboty-nashe-budushhee.html (самые первые абзацы)