با اسپات آشنا شوید، رباتی که می‌تواند بدود، لی لی کند و درها را باز کند

0
142
انواع-ربات-ها-در-اندازه-انسان

اهداف ساخت ربات

من عاشق ساختن ربات‌ها هستم و هدف بلند مدت من ساختن رباتی است که بتواند هرآنچه انسان و حیوانات انجام می‌دهند را انجام بدهد .

ما به طور خاص سه هدف از ساخت ربات داریم:

۱- داشتن تعادل و تحرک پویا

من مثال زنده‌ای از تحرک پویا و تعادل برای شما هستم و در این جا با تعادل ایستاده‌ام. این قابلیت‌های ساده باعث شده‌اند که انسان‌ها به هرجایی در زمین با هرنوعی از پوشش زمینی بروند و ما می خواهیم این قابلیت را به ربات‌ها نیز بدهیم.

۲- داشتن مهارت انجام کار ها

در مورد داشتن مهارت انجام کار چطور؟ من این اشاره‌گر را در دستم دارم؛ بدون نگاه کردن به آن و بدون هیچ مشکلی می توانم آن را در کنترل داشته باشم.

اما از همه مهمتر می توانم با نگه داشتن این اشاره ‌گر بدنم را حرکت بدهم، حتی می توانم در اطرافش قدم بزنم. این بدان معناست که من می توانم در اطراف جهان تحرک داشته باشم و کاملاً همه چیز را در کنترل داشته باشم، به این توانایی مهارت کنترل متحرک می گویند که همه شما این مهارت را دارید.

۳- داشتن ادراک

من درحال نگاه به سالنی با بیش از هزار نفر هستم و سیستم پردازش تصویر شگفت انگیز من تمامی شما را در نقطه ایی ثابت حتی با وجود حرکت سر و حرکت به اطراف در فضا می‌بیند. داشتن این نوع از ادراک متحرک برای ربات هایی که در حال فراگیری در دنیا هستند، بسیار با اهمیت است.

چند نمونه از ربات های تولید شده

می خواهم برای شما آماری از اینکه ما الان در کجای این پیشرفت‌ها قرار داریم بدهم.

 


۱- ربات سگ بزرگ

نمونه-ربات-سگ-بزرگ

 

این یکی از سه ربات دارای پایداری پویای ما است . این ربات برای حدود ۱۰ سال قبل است که اسم آن “سگ بزرگ” است که مجموعه ای از سنسورهای ژیرسکوپی برای حفظ پایداری‌اش و یک کامپیوتر برای کنترل دارد.

 


۲- ربات یوزپلنگ

نمونه-ربات-یوز-پلنگ

 

این یکی، ربات “یوزپلنگ” است که با چهار پا قدم بر می‌دارد، انرژی خود را با جستن در زمین بازیابی می‌کند و همیشه در حال محاسبات برای حفظ ثبات و حرکتش است.

 


۳- ربات برفی

نمونه-ربات-برفی

 

این یک ربات بزرگتر است که دارای چنان نیروی حرکتی در پاهایش است که می تواند در برف عمیق حرکت کند. عمق برف حدود ۲۵/۴ سانتی‌متر است و با وجود آن هیچ مشکلی برای راه رفتن ندارد.

 


۴- ربات اسپات

نمونه-ربات-اسپات

 

این ربات اسپات است، نسل جدید ربات‌ها که سن آن کمی بیشتر از این رباتی که در اینجا قرار دارد است.

همه‌ شما درباره تحویل مرسولات با هواپیمای بدون سرنشین شنیده اید، آیا می توانیم بسته‌ها را با هواپیمای بدون سرنشین تحویل بدهیم؟

خب، با ربات زمینی دارای پا چطور؟ پس ما طی آزمایشاتی رباتمان را به داخل خانه کارمندانمان بردیم، تا ببینیم آیا می‌توان داخل شد یا نه؟

 

باز-کردن-در-ربات

 

از طریق راه‌های مختلف این آزمایش را انجام دادیم، همه نوع از پلکان‌ها، درهای پیچاندنی و چرخاندنی. ما در این چالش در ۷۰ درصد اهداف بسیار خوب عمل کردیم.

و این نمونه مهارت کنترل متحرک است، جایی که ما بازویی بر روی ربات نصب کرده‌ایم و راهش را (بعد از باز کردن در) می تواند پیدا کند.

اما یک چیز مهم در مورد ساختن ربات‌های مستقل این است که آنها را وادار کنیم بیش از کاری که از آنان خواسته شده است بکنند، یعنی مجبور به رویارویی با عدم قطعیت آنچه که در دنیای واقعی اتفاق می‌افتد، بشوند.

 

مانع-برای-بالا-رفتن-ربات-از-پله

 

در اینجا همکار من ربات را در هنگام بالا رفتن از راه ‌پله به عقب می‌کشد. باور کنید وادار کردن ربات برای انجام دادن وظایفش در آن شرایط چالش واقعی است.

اما نتیجه آن چیزی است که درحال تعمیم دادن و ساختن ربات‌های بسیار خود مختارتر از هرچیز دیگری است.

 


۵- ربات آتلس

نمونه-ربات-آتلس

 

این آتلس است، یک ربات انسان نما. این سومین نسل ربات‌های انسان نمایی است که ما ساخته‌ایم. ما با خود گفتیم چه مقدار می توانیم به کارایی و سرعتی در سطح انسان در انجام کارهای معمولی برسیم، مثل انتقال جعبه‌ها در نوار نقاله؟

 

جابه-جایی-جعبه‌ها-توسط-ربات

 

ما در حال رسیدن به حدود دو سوم از سرعت میانگین انسان هستیم. این ربات از دو دست، بدنش و قدم هایش استفاده ‌می‌کند و نمونه کاملی از پایداری پویا، مهارت کنترل متحرک و ادراک متحرک است.

 


۶- ربات هندل

نمونه-ربات-هندل

 

این آخرین ربات ما به نام هندل (حمل‌ کننده) است. هندل به این دلیل جالبه که نصف اش شبیه حیوان و نصف دیگرش چیز دیگری شبیه پا و چرخ‌ها است و دست‌هایش را به گونه‌ای جالب دارد.

این ربات ها واقعاً کارایی ارزشمندی دارند و می‌توانند حدود ۴۵ کیلوگرم و شاید بیشتر از آن را بردارند. این ربات مهارت بسیار خوبی در عبور از موانع زمینی را دارد.

 

عبور-ربات-هندل-از-پله

 

کارایی ربات به نرم افزار و سخت افزار همراه با رفتار بستگی دارد

اغلب مردم فکر می‌کنند که ربات یک ماشینی است که کامپیوتر به آن می‌گوید چه باید بکند و کامپیوتر به سنسورهایش بسنده می‌کند. ولی این نصف ماجرا است.

ماجرا از این قرار است که کامپیوتر در یک طرف است که به ربات پیشنهاداتی می‌دهد و در طرف دیگر ماجرا ماهیت فیزیکی دنیا قرار دارد.

این ماهیت‌ها شامل جاذبه، اصطحکاک، برخورد با اشیا و … هستند. اعتقاد من این است که برای داشتن رباتی موفق باید یک طراحی جامعی داشته باشیم.

جایی که شما در حال طراحی نرم‌افزار، سخت‌افزار و رفتارها هستید، همه در یک زمان و همه این قسمت‌ها با یکدیگر همکاری و درگیری دارند، پس نصفش نرم‌افزار و نصف دیگرش سخت‌افزار همراه با رفتار است.

 

طراحی-جدید-سخت-افزار

 

طراحی آناتومی ربات

ما در این اواخر، تغییراتی در طراحی و ساخت سخت‌افزارها داده ایم، تصویر سمت چپ سبک یک طراحی مرسوم است که تمامی قسمت‌ها مثل سیم‌ها، لوله‌ها، رابط‌ها را کنار یکدیگر بسته شده اند و تصویر سمت راست یک طراحی یکپارچه است که پیشبینی شده همانند طراحی آناتومی باشد.

 

ساخت-ربات-با-پرینتر-سه-بعدی

 

استفاده از پرینتر سه بعدی در ساخت ربات

با استفاده از جادوی پرینتر سه بعدی، ما شروع به ساخت قسمت‌هایی از ربات کرده ایم، به طوری که هرچه بیشتر همانند آناتومی یک حیوان به نظر بیاید.

این قسمت بالایی پای ربات است که مسیر های هیدرولیک، محرک‌ها ، فیلترها را در خود جای داده است و تماماً در یک تکه، کنار هم جمع شده اند.

ساختار کلی با آگاهی از بارها و رفتارهای مورد انتظار طراحی و ساخته شده اند که از طریق داده‌های ثبت شده توسط ربات‌ها شبیه سازی شده است و چیزهایی شبیه به آن بدست آمده‌اند.

ویژگی های ربات اسپات

زمان آن رسیده است تا اسپات به صحنه برگردد، ما می‌خواهیم مقداری از چابکی تحرک، مهارت و ادراک آن را به نمایش بگذاریم.

تمامی هماهنگی پاها و سنسورها، به‌وسیله کامپیوتر روی مدار ربات انجام می‌گیرد، ربات اسپات می‌تواند با مدل های مختلفی از قدم برداشتن راه برود؛ سنسور ژیروسکوپ یا یک ژیروسکوپ حالت جامد دارد، واحد اندازه گیر درونی دارد.

بدیهی است که باتری و چیزهای مشابهی دارد. یکی از چیزهای جالب راجب ربات های چهارپا، همه جهته بودن حرکتشان است. علاوه بر حرکت جلو-عقب، به چپ-راست نیز می تواند حرکت کند و یا در جا بچرخد.

 

دوربین-سه-بعدی-در-ربات-اسپات

 

ربات اسپات چگونه از موانع عبور می کند؟

اسپات مجموعه ای از دوربین های استریو (سه بعدی) دارد که در قسمت بالا و مرکزقرار دارد، از این دوربین‌ها برای نگاه کردن به زمین، به اطراف، عبور از موانع استفاده می‌کند.

 

نقشه-برداری-و-تنظیم-برای-قدم-های-ربات-اسپات

 

ربات تمامی طراحی زمین را انجام می‌دهد. این نقشه زمین است که توسط داده‌ها از دوربین‌ها گرفته می شود و در لحظه پردازش می‌شوند، نقاط قرمز ، نقاطی‌اند که هم سطح نیستند و نباید روی آن قدم بگذارد و نقاط سبز، جاهای مناسب برای قدم گذاشتن بر روی آن هستند.

ربات اسپات برای انجام این کار هزارها نقشه را پردازش می‌کند تا درست عمل کند و تمامی این نقشه برداری را در لحظه انجام می دهد.

 

راه-رفتن-و-بالا-و-پایین-ربات-اسپات

 

حالا حالت آزمایش را تغییر می‌دهیم، می بینیم که متناسب با موانع در طول مسیر تصمیم می گیرد که از میان آنها بالا و پایین برود.

این استفاده از پایداری پویا و ادراک متحرک بود، برای اینکه او باید مابین آنچه که دیده و روش راه رفتنش هماهنگی برقرار بکند.

بازوی رباتیکی

چیز دیگری که اسپات دارد، بازوی رباتیکی است. ممکن است بعضی از شما آن را مثل گردن و سر ببینیدش، اما اون بازو اسپات هست.

او بازو را کنترل می‌کند و بدنش بدنبال آن حرکت می‌کند. پس هر دو دارای هماهنگی هستند. در حقیقت، یکی از چیزهای جالبی که اسپات می تواند انجام بدهد، چرخاندن بدنش بدون حرکت دادن بازو است.

 

بازو-ربات-اسپات
کاربرد ربات اسپات

خب شاید برایتان سوال پیش بیاید که به غیر از سیستم تحویل بسته پستی این ربات ها چه کاربردهای دیگری می توانند داشته باشند؟

من حدودا یکسال پیش به فوکوشیما رفته بودم و دیدم آنجا نیاز زیادی به ماشین هایی بود که بتوانند به جاهای آلوده بروند و برای بازسازی کمک کنند.

من معتقدم که زمان زیادی طول نخواهد کشید تا ربات‌هایی مثل اینها در خانه‌ داشته باشیم، یکی از بزرگترین نیازها، نیاز به مراقبت از سالمندان و معلولین است و دسته‌ای از کارهای دیگر.

 

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

4 − 3 =