Cu FIR Ghid pentru Roboți

Robo-cabulary

interacțiunea om-robot

un domeniu de robotică care studiază relația dintre oameni și mașini., De exemplu, o mașină cu autovehicul ar putea vedea un semn de oprire și ar lovi frânele în ultimul moment, dar acest lucru ar îngrozi pietonii și pasagerii deopotrivă. Studiind interacțiunea om-robot, roboticienii pot modela o lume în care oamenii și mașinile se înțeleg fără să se rănească reciproc.

Humanoid

robotul sci-fi clasic. Aceasta este probabil cea mai dificilă formă de robot de inginer, din cauza faptului că este atât dificil din punct de vedere tehnic, cât și costisitor din punct de vedere energetic să meargă și să echilibreze pe două picioare., Dar umanoizii pot ține promisiunea în operațiunile de salvare, unde ar putea naviga mai bine într-un mediu conceput pentru oameni, ca un reactor nuclear.

Actuator

De obicei, o combinație între un motor electric și o cutie de viteze. Actuatoarele sunt ceea ce putere majoritatea roboților.un domeniu de robotică care renunță la materialele și motoarele tradiționale în favoarea materialelor în general mai moi și pomparea aerului sau a uleiului pentru a-și muta părțile.

Lidar

Lidar, sau de detectare a luminii și variind, este un sistem care explozii împrejurimile unui robot cu lasere pentru a construi o hartă 3-D., Acest lucru este esențial atât pentru mașinile cu autovehicule, cât și pentru roboții de serviciu care trebuie să lucreze cu oamenii fără a le rula.

singularitate

punctul ipotetic în care mașinile cresc atât de avansate încât oamenii sunt forțați într-o criză socială și existențială.

multiplicitate

ideea că roboții și AI nu vor înlocui oamenii, ci îi vor completa.gândiți-vă la o dronă simplă pe care o pilotați în jur. Ăla nu e robot. Dar dați unei drone puterea de a decola și ateriza pe cont propriu și de a simți obiecte și dintr-o dată este mult mai robot., Inteligența, simțul și autonomia sunt esențiale.

dar nu a fost până în anii 1960 că o companie a construit ceva care a început să îndeplinească aceste linii directoare. Atunci SRI International din Silicon Valley a dezvoltat Shakey, primul robot cu adevărat mobil și perceptiv. Acest turn pe roți a fost bine numit-ciudat, lent, twitchy. Echipat cu o cameră și senzori de lovire, Shakey ar putea naviga într-un mediu complex. Nu a fost o mașină cu aspect deosebit de încrezător, dar a fost începutul revoluției robotice.,

în jurul timpului în care Shakey tremura, brațele robotului începeau să transforme producția. Primul dintre ei a fost Unimate, care a sudat caroserii auto. Astăzi, descendenții săi conduc fabricile de mașini, îndeplinind sarcini plictisitoare și periculoase cu mult mai multă precizie și viteză decât orice om ar putea aduna. Chiar dacă sunt blocate în loc, ele încă se potrivesc foarte mult definiției noastre de robot—sunt mașini inteligente care simt și manipulează mediul lor.,

roboții, totuși, au rămas în mare parte limitați la fabrici și laboratoare, unde fie s-au rostogolit sau au fost blocați în obiecte de ridicare. Apoi, la mijlocul anilor 1980, Honda a început un program de robotică umanoidă. Acesta a dezvoltat P3, care ar putea merge destul de darn bun și, de asemenea, val și se agită mâinile, mult spre deliciul unei camere pline de costume. Lucrarea va culmina cu Asimo, faimosul biped, care a încercat odată să-l scoată pe președintele Obama cu o minge de fotbal bine lovită. (OK, poate că a fost mai nevinovat decât atât.astăzi, roboții avansați apar peste tot., Pentru asta puteți mulțumi în special trei tehnologii: senzori, actuatoare și AI.deci, senzori. Masini care se rostogolesc pe trotuare pentru a oferi falafel pot naviga doar lumea noastră, datorită, în mare parte, 2004 Darpa Grand Challenge, în care echipe de roboticiști încropit de auto-conducere masini la cursa prin deșert. Secretul lor? Lidar, care trage lasere pentru a construi o hartă 3-D a lumii., Cursa din sectorul privat care a urmat pentru a dezvolta mașini cu autovehicule a redus dramatic prețul lidar, până la punctul în care inginerii pot crea roboți perceptivi pe (relativ) ieftini.

Lidar este de multe ori combinat cu ceva numit machine vision—2-D sau 3-D camere care permit robotului de a construi o mai bună imagine a lumii sale. Știi cum Facebook recunoaște automat cana și te etichetează în imagini? Același principiu cu roboții. Algoritmii Fancy le permit să aleagă anumite repere sau obiecte.,

senzorii sunt ceea ce împiedică roboții să se prăbușească în lucruri. Acestea sunt motivul pentru care un catâr robot poate să vă supravegheze, să vă urmărească și să vă împrăștie lucrurile; machine vision permite , de asemenea, roboților să scaneze cireșii pentru a determina unde să-i scuture cel mai bine, ajutând la umplerea lacunelor masive de muncă în agricultură.noile tehnologii promit să lase roboții să simtă lumea în moduri care depășesc cu mult capacitățile oamenilor., Vorbim despre a vedea în jurul valorii de colțuri: la MIT, cercetătorii au dezvoltat un sistem care urmărește podeaua de la colțul, să zicem, un hol, și alege mișcările subtile fiind reflectate din cealaltă parte că ochiul uman piddling nu poate vedea. O astfel de tehnologie ar putea într-o zi să se asigure că roboții nu se prăbușesc în oameni în clădiri labirintice și chiar să permită mașinilor cu autovehicule să vadă scene blocate.

în fiecare dintre acești roboți este următorul ingredient secret: actuatorul, care este un cuvânt fantezist pentru motorul electric combo și cutia de viteze pe care le veți găsi în articulația unui robot., Este acest actuator care determină cât de puternic este un robot și cât de lin sau nu se mișcă fără probleme. Fără servomotoare, roboții s-ar sfărâma ca niște păpuși de cârpă. Chiar și roboții relativ simpli precum Roombas își datorează existența actuatoarelor. Mașinile cu autovehicule sunt, de asemenea, încărcate cu lucrurile.

Actuatori sunt excelente pentru alimentarea robot masiv de arme pe o masina pe linia de asamblare, dar un nout domeniu, cunoscut sub numele de moale robotica, este dedicat pentru a crea elemente de acționare, care operează la un nivel cu totul nou., Spre deosebire de roboții mule, roboții moi sunt în general squishy și folosesc aer sau ulei pentru a se mișca. De exemplu, un anumit tip de mușchi robot folosește electrozi pentru a stoarce o pungă de ulei, extinzându-se și contractându-se pentru a trage greutăți. Spre deosebire de voluminoase tradiționale de acționare, ai putea aduna o grămadă de acestea pentru a mări puterea: Un robot pe nume Kengoro, de exemplu, se mută cu 116 de acționare transportor pe cabluri, care permite mașinii să fac unsettlingly umane manevre ca flotari., Este o formă de mișcare mult mai naturală decât ceea ce ați obține cu motoarele electrice tradiționale adăpostite în articulații.și mai este Boston Dynamics, care a creat robotul umanoid Atlas pentru DARPA Robotics Challenge în 2013. La început, echipele de cercetare în domeniul roboticii universitare s-au străduit să facă mașina să abordeze sarcinile de bază ale provocării originale din 2013 și ale rundei finale din 2015, cum ar fi rotirea supapelor și deschiderea ușilor. Dar Boston Dynamics a transformat din acel moment Atlas într-o minune care poate face backflips, depășind cu mult alte bipede care încă mai au un timp greu de mers pe jos., (Spre deosebire de Terminator, totuși, nu împachetează căldură. Boston Dynamics a început, de asemenea, să închirieze un robot patruped numit Spot, care se poate recupera într-un mod neliniștitor atunci când oamenii lovesc sau trag pe el. Acest tip de stabilitate va fi cheia dacă vrem să construim o lume în care nu ne petrecem tot timpul ajutând roboții să iasă din blocaje. Și totul datorită actuatorului umil.

În același timp, că astfel de roboți Atlas și la fața Locului sunt obtinerea mai mult fizic robust, au devenit mai inteligenți, datorită AI., Robotica pare să ajungă la un punct de inflexiune, unde puterea de procesare și inteligența artificială se combină pentru a înrobi cu adevărat mașinile. Și pentru mașini, la fel ca la oameni, simțurile și inteligența sunt inseparabile—dacă ridici un măr fals și nu îți dai seama că este plastic înainte de a-l împinge în gură, nu ești foarte inteligent.aceasta este o frontieră fascinantă în robotică (replicarea simțului atingerii, nu consumul de mere false)., O companie numită SynTouch, de exemplu, a dezvoltat vârful degetelor robotizate care pot detecta o serie de senzații, de la temperatură la coarseness. Un alt deget robot de la Universitatea Columbia reproduce atingerea cu lumina, deci într-un sens vede atingerea: este încorporat cu 32 de fotodiode și 30 de LED-uri, suprapuse cu o piele de silicon. Când acea piele este deformată, fotodiodele detectează modul în care lumina de la LED-uri se schimbă pentru a indica exact unde ați atins vârful degetului și cât de greu.,departe de plictisitorii greoi care ridică ușile mașinilor pe liniile de asamblare auto, roboții de mâine vor fi într-adevăr foarte sensibili.

Viitorul Roboți

din ce în ce Mai sofisticate mașini pot popula lumea noastră, dar pentru roboti pentru a fi cu adevărat utile, vor trebui să devină mai auto-suficiente. La urma urmei, ar fi imposibil să programați un robot de acasă cu instrucțiunile pentru prinderea fiecărui obiect pe care l-ar putea întâlni vreodată., Vrei să învețe pe cont propriu, și că este în cazul în care progresele în inteligența artificială vin în.

ia Brett. Într-un laborator UC Berkeley, robotul umanoid s-a învățat să cucerească unul dintre puzzle-urile acelor copii în care ghiftuiți cuie în diferite găuri în formă. A făcut acest lucru prin încercare și eroare printr-un proces numit învățare de întărire. Nimeni nu a spus cum să obțineți un cuier pătrat într-o gaură pătrată, doar că este necesar să., Deci, făcând mișcări aleatorii și obținând o recompensă digitală (practic, Da, faceți din nou acest lucru) de fiecare dată când s-a apropiat de succes, Brett a învățat ceva nou pe cont propriu. Procesul este foarte lent, sigur, dar cu timpul roboticii vor perfecționa capacitatea mașinilor de a se învăța abilități noi în medii noi, ceea ce este esențial dacă nu vrem să ne blocăm babysitting-le.o altă abordare aici este de a avea o versiune digitală a unui tren robot mai întâi în simulare, apoi port ceea ce a învățat robotului fizic într-un laborator., La Google, cercetătorii au folosit videoclipuri de captare a mișcării câinilor pentru a programa un câine simulat, apoi au folosit învățarea întăririi pentru a obține un robot simulat cu patru picioare pentru a se învăța să facă aceleași mișcări. Adică, chiar dacă ambele au patru picioare, corpul robotului este distinct mecanic de cel al câinelui, astfel încât acestea se mișcă în moduri distincte. Dar, după multe mișcări aleatorii, robotul simulat a primit suficiente recompense pentru a se potrivi cu câinele simulat., Apoi, cercetătorii au transferat aceste cunoștințe robotului real din laborator și, destul de sigur, lucrul ar putea merge—de fapt, a mers chiar mai repede decât mersul implicit al producătorului robotului, deși în echitate era mai puțin stabil.

13 Roboți, Reale și imaginare

poate fi mai deștepți zi de zi, dar pentru viitorul apropiat am de gând să trebuie să ai grijă de roboți. Pe cât de avansați au devenit, încă se luptă să navigheze în lumea noastră. Se scufundă în fântâni, de exemplu., Deci soluția, cel puțin pe termen scurt, este să înființăm centre de apel în care roboții să poată suna oamenii pentru a-i ajuta într-un vârf. De exemplu, Tug robotul spital poate apela pentru ajutor în cazul în care este de roaming sălile pe timp de noapte și nu există nici un om în jurul pentru a muta un coș de blocare calea sa. Operatorul le-ar teleporta robotul în jurul obstrucției.

vorbind de roboți spital. Când criza coronavirusului a pus stăpânire la începutul anului 2020, un grup de roboticieni au văzut o oportunitate: roboții sunt colegii perfecți într-o pandemie., Inginerii trebuie să folosească criza, au argumentat într-un editorial, pentru a supraîncărca dezvoltarea roboților medicali, care nu se îmbolnăvesc niciodată și pot face munca plictisitoare, murdară și periculoasă care pune lucrătorii medicali umani în pericol. Asistenții Robot ar putea lua temperaturile pacienților și să livreze medicamente, de exemplu. Acest lucru ar elibera medicii și asistentele umane pentru a face ceea ce fac cel mai bine: rezolvarea problemelor și empatia cu pacienții, abilități pe care roboții nu le pot reproduce niciodată.,

în curs De dezvoltare rapid relația dintre oameni și roboți este atât de complex încât a dat naștere teren propriu, cunoscut sub numele de interacțiunea om-robot. Provocarea principală este următoarea: este destul de ușor să adaptezi roboții pentru a se înțelege cu oamenii—să—i faci moi și să le dai un sentiment de atingere-dar este o altă problemă în întregime să antrenezi oamenii să se înțeleagă cu mașinile. Cu Tug robotul de spital, de exemplu, medicii și asistentele învață să—l trateze ca pe un bunic-ieși naibii din calea lui și ajută-l să se desprindă dacă trebuie., De asemenea, trebuie să ne gestionăm așteptările: roboți precum Atlas pot părea avansați, dar sunt departe de minunile autonome pe care le-ați putea crede.

ceea ce a făcut omenirea este, în esență, a inventat o nouă specie, iar acum poate că avem o mică remușcare a cumpărătorilor. Și anume, dacă roboții ne fură toate slujbele? Nici măcar lucrătorii cu gulere albe nu sunt în siguranță de AI hiper-inteligent, până la urmă.o mulțime de oameni inteligenți se gândesc la singularitate, când mașinile cresc suficient de avansate pentru a face omenirea depășită., Acest lucru va duce la o realiniere socială masivă și la o criză existențială la nivel de specie. Ce vom face dacă nu mai trebuie să lucrăm? Cum inegalitatea veniturilor arata altceva decât exponențial mai cumplită ca industriile înlocui oameni cu mașini?

Acestea par a fi de departe-out probleme, dar acum este momentul pentru a începe reflecție ei., Ceea ce s-ar putea considera un avantaj față de narațiunea criminal-robot pe care Hollywoodul ne-a hrănit în toți acești ani: mașinile pot fi limitate în acest moment, dar noi, ca societate, trebuie să ne gândim serios la câtă putere vrem să cedăm. Să luăm San Francisco, de exemplu, care explorează ideea unei taxe pentru roboți, care ar obliga companiile să plătească atunci când înlocuiesc lucrătorii umani.

nu pot să stau aici și vă promit că roboții nu într-o zi să ne transforme pe toți în baterii, dar cel mai realist scenariu este că, spre deosebire de lumea de R. U. R.,, oamenii și roboții sunt gata să trăiască în armonie—pentru că se întâmplă deja. Aceasta este ideea multiplicității, că este mai probabil să lucrezi alături de un robot decât să fii înlocuit de unul. Dacă mașina dvs. are control de croazieră adaptiv, faceți deja acest lucru, lăsând robotul să se ocupe de lucrările de autostradă plictisitoare în timp ce preluați pentru complexitatea conducerii orașului. Faptul că economia SUA s-a oprit în timpul pandemiei coronavirusului a făcut foarte clar că roboții nu sunt nici pe departe gata să înlocuiască oamenii în masă.,

masini de promisiunea de a schimba aproape fiecare aspect al vieții umane, de îngrijire a sănătății pentru transport la locul de muncă. Ar trebui să ne ajute să conducem? Absolut. (Ei vor, deși, trebuie să ia decizia de a ucide, uneori, dar beneficiile de precizie de conducere depășesc cu mult riscurile.) Ar trebui să înlocuiască asistentele și polițiștii? Poate că nu-anumite locuri de muncă pot necesita întotdeauna o atingere umană.un lucru este foarte clar: mașinile au sosit. Acum trebuie să ne dăm seama cum să ne ocupăm de responsabilitatea de a fi inventat o specie cu totul nouă.,

Afla mai multe

• Dacă Doriți un Robot să Învețe mai Bine, să Fie un Ticălos să-L
  O modalitate buna de a face un robot învăța este de a face munca în simulare, astfel încât mașina nu rănit accidental în sine. Chiar mai bine, îi poți da dragoste dură încercând să-i scoți obiectele din mână.

• Spot The Robot Dog Trots Into the Big, Bad World
  Boston Dynamics ‘ crearea începe să adulmece rolul său în forța de muncă: ca un canin de ajutor, care încă, uneori, are nevoie de tine să dețină Laba.,în cele din urmă, un Robot care se mișcă ca o limbă
  brațele de caracatiță și trunchiurile de elefanți și limbile umane se mișcă într-un mod fascinant, ceea ce a inspirat acum un nou tip de robot fascinant.

• roboții alimentează ascensiunea liniștită a motorului electric
  pentru ceva născut în urmă cu peste un secol, motorul electric nu și-a extins complet aripile. Problema? Combustibilii fosili sunt prea ușori și, deocamdată, ieftini. Dar acum, roboții, cu actuatoarele lor, alimentează ascensiunea secretă a motorului electric.,acest pește Robot se alimentează cu sânge fals
  un pește-leu robot folosește o vasculatură rudimentară și „sânge” atât pentru a se energiza, cât și pentru a-și alimenta hidraulic aripioarele.în interiorul depozitului Amazon, unde oamenii și mașinile devin unul într-un centru de sortare Amazon, un roi de roboți lucrează alături de oameni. Iată ce spune asta despre Amazon—și viitorul muncii.

Acest ghid a fost actualizat la 13 aprilie 2020.

sa bucurat de această scufundare profundă? Consultați mai multe ghiduri cu fir.