Инфицированы будущим
При поддержке

Прогностика — наука для предсказания будущего. Философия ставит две проблемы прогнозирования (футурологии): первая — будущее не существует как объект, вторая — прогнозирование как исследование тенденций развития бытия — не есть наука. В то же время любая теория, любая форма общественного сознания предполагает размышления о будущем, без надежды на будущее нет смысла настоящего.

Архив → Эй, робот! Кати сюда свои шары!

По маленькой?Похоже, вульгарное выражение "Официант! Кати сюда свои шары!" в пабах и ресторанах будущего будет иметь несколько иное значение. Доктор Масаэки Кумэгай (Masaaki Kumagai), директор лаборатории разработки новых конструкций робототехники в японском университете Тохоку Гакуин, создал девочку робота, способного разносить саке, передвигаясь на шаре (см. фото). Долгое время доктор пытался создать четвероногого робота, двуногого, робота на роликах, пока один из студентов не предложил ему создать такого вот робота, который балансировал бы на шаре.

Доктор решил, что это замечательная идея, и они, на пару со своим студентом, взяли за основу шар для боулинга, обтянули его резиной и водрузили на него созданный механизм, основой которого является три моторчика с металлическими колёсами, сверхточный акселерометр, и микропроцессор, координирующий вращение этих моторчиков.

Механизм, по большому счёту, не сложный. Однако результат получился весьма интересным. В отличие от многих других роботов, данный робот может не только передвигаться в любом направлении, но и вращаться вокруг своей вертикальной оси.  

С одной стороны, необходимо постоянно соблюдать равновесие. Однако, с другой стороны, такому роботу нет необходимости разворачивать свой корпус для того, чтобы начать двигаться назад или в любую другую сторону (как это необходимо делать на том же Segwey, тоже удерживающему равновесие благодаря акселерометру).

Если разобрать подробнее то, как он устроен, то мы не найдём там каких-то заумных механизмов и двуядерных процессоров. Высота робота - приблизительно половина метра, вес - 7.5 кг. В качестве шара используется 3.6-килограммовый шар для боулинга, диаметром 20 сантиметров, равномерно покрытый резиной методом распыления (помните шарики в оптико-механических мышках?)

Вращение шара обеспечивается механизмом из трёх всенаправленных колёс, вращаемых при помощи двигателей NIDEC и контроллеров микрошага, которые позволяют вращать каждое колесо с точностью до 0.225 градуса за шаг. Это позволяет добиваться того, что робот может очень чётко удерживать своё равновесие.

Мозжечок робота – 16-разрядный микроконтроллер, получающий данные от двух наборов гироскопов Analog Devices и акселерометров.

Интересным решением является то, что гироскопы и акселерометры используются одновременно. Гироскопы помогают определять быстрые перемещения, но они не подходят для того, чтобы регулировать наклон робота. С другой стороны, акселерометры могут обнаружить наклон, но на них влияет движение самого робота, поэтому два типа датчиков необходимо использовать в связке.

Гастербайтер?

Стратегия управления базируется на известной в кибернетике задаче «маятник», цель которой – удержать равновесие. Если робота слегка толкнуть или наклонить, он попытается сбалансировать и вернуться в исходное положение.

Идея балансирующих на шаре роботов и одноколесных роботов родилась ещё в далёкие 70-е. Возможно, самым известным является Ballbot, разработанный исследователями в университете Карнеги Меллон. Это - динамически устойчивый мобильный робот, который достаточно высок, чтобы взаимодействовать с людьми. (Смотрите видеофильм о нём)

Однако, робот доктора Кумэгая добавил некоторые новые приемы, включая, к примеру, возможность вращаться вокруг своей вертикальной оси благодаря своей инновационной всенаправленной системе.

У робота есть два режима управления. В первом, активном, режиме – робот сохраняет равновесие и возвращается на исходную позицию после попыток его «уронить». Другой режим, условно названный «пассивным» позволяет управлять движением робота, используя минимальные усилия (к примеру, толкая его пальцем).

Гастербайтер?

В планах доктора Кумэгая сделать на основе этого механизма законченного робота, способного переносить вещи (или следовать за хозяином, выступая в роли его «оруженосца» или передвижного «багажника»), а так же поработать над «коллективным» разумом – способностью нескольких роботов кооперироваться и создавать мобильные конструкции, необходимые для выполнения каких-то совместных задачь, которые, к примеру, невыполнимы для одного робота.

Думаю, ваш инженерный разум сам сможет найти применение для этой технологии, после просмотра фильма:

Как мне кажется, основной недостаток такой системы – тот самый, из-за которого оптические мышки выжили с рынка мышек с прорезиненным шариком. Этот шарик «наматывал» на себя и на ролики, с которыми контактировал, грязь, и точность работы механизма постепенно снижалась (как же это раздражало в 3D-шутерах, кто бы знал!).

Поэтому идея, которая сразу же приходит в голову после просмотра этого фильма – сделать универсальных погрузчиков промышленного назначения, сразу же упирается в то, что чистота складов далека от идеальной. Помимо мелкого мусора, который будет налипать на резиновый шар, на полу бывает и разлитое масло (я, побывавший на 20 промышленных предприятиях России, Украины, Молдовы и Италии, знаю это не понаслышке), что сразу же делает невозможным их использование.

Тем не менее, изобретение несомненно интересное. Его, к примеру, можно использовать для внутренних частей будущих роботов – как суставы или альтернативные колёсам и гусеницам способы передвижения.

Вы как считаете? Есть среди нас инженеры-робототехники?

P.S. Простите, не удержался:

Девочка на шаре

  27

Комментарии

У меня знакомый до сих пор мышкой такой пользуется, на нормальную лазерную или оптическую просто жлобится. Говорит, что привык уже.

А робот вряд ли такой устойчивый, если наклонить его чуть сильнее, то думаю, что он все-таки упадет. Хотя конструкция из трех таких роботов выглядит устойчивее...

Я сама такой мышкой пользуюсь:( на работе... Я бы давно "пожертвовала" 200р и купила оптическую, но нельзя:(

"но нельзя:("

Почему?

потому что она вся в "страшных" наклейках. Но это фигня. Периодически приходит специальный дядя и проверяет ее наличие

жестко с вами. Пробовали купить новую оптическую а эту просто рядом положить и не пользоваться?

В цирк таких роботов можно отправить выступать - он бы и канатоходцем пошел:)

насчёт каната не уверен. Хотя, если ему для балласта сделать руки, которые смогут удерживать шест, используемый канатоходцами для удержания равновесия, то да.

Для складов, думается, бесполезный аппарат. А вот дома, в офисе или магазине - совсем неплохо.

дома, в офисе или магазине обычно бывают ступеньки, или порожки, которые такому роботу будет сложно преодолевать. Нужны дополнительные руки или ноги, которые бы высовывались и помогали преодолевать препятствия.

Да, точно. Вот об этом совсем не подумал. А дополнительные конечности здорово усложняют конструкцию. И вполне могут нарушить баланс.

Думаю, с системой амортизаторов спуск по лестнице можно организовать. С подъемом хуже. А вообще для таких целей лифты надо делать!

Или эскалаторы.

А если шарик сделать надувным, вполне может получиться новый вид персонального транспорта, эдакая шустрая табуретка :)

Дооснастите табуретку индикатором заряда аккумулятора (а какой-то источник питания у нее есть). Пока индикатор в "зеленой зоне" табуреткой можно пользоваться самим, как только окажется в "красной" - предлагать самым желанным гостям

вы страшный человек:) а я с Вами познакомиться хотел...

Знакомьтесь:) Можно даже устроить маленькую Дальневосточную встречу Trendcluba. Только я с мужем приду:)

И добавить в программу Олимпийских игр - гонки на шустрых табуретках. Потрясающая зрелищность гарантирована.)

получится отличная замена керлингу:)

© 2019 Trend Club