Banbrytande robotar visar upp sig i Japan

Idag börjar IEEE Internationell konferens om robotik och automation (ICRA 2009) i Kobe, Japan, där forskare från hela världen kommer att samlas för att diskutera de senaste framstegen inom robotteknik – från banbrytande klättermaskiner till robotar som artigt frågar efter vägbeskrivningar.

Gå vidare uppåt: Den senaste versionen av klätterroboten RiSE 3 kramar en stolpe när den klättrar. Den kan klättra snabbt och kan visa sig användbar för övervaknings- eller inspektionsändamål.

Forskare från University of Pennsylvania kommer att presentera den senaste versionen av RiSE, en fyrbent robot som både kan springa längs marken och snabbt klättra i ett träd eller en stolpe. Rise V3 designades och byggdes på Boston Dynamics – företaget bakom den fyrbenta militärroboten BigDog. Den har fyra ben och små klor gjorda av kirurgiska nålar som kan gräva in i en vertikal yta. Robotens framben är tillräckligt långa för att krama en telefonstolpe, och den kan klättra med 21 centimeter per sekund.

RiSE V3 är den första benmaskinen för allmänna ändamål som uppnår denna vertikala klättringshastighet, säger man Daniel Koditschek , professor i el- och systemteknik vid University of Pennsylvania, som ledde arbetet. Eftersom roboten kan gå, klättra och vila tyst på en stolpe samtidigt som den sparar energi ( se en video ), säger Koditschek att den kan spela en ovärderlig roll i sökning och räddning, spaning, övervakning eller inspektion.

En annan mobil robot som kommer att debutera vid evenemanget är Adelopod, utvecklad av forskare vid University of Minnesota. Adelopod, som är ungefär lika stor som en videokontroller, använder inte ben eller ens hjul för att ta sig runt. Istället vänder den sig själv om och om igen med ett par 12-centimeters armar (video av Adelpod i aktion). Detta tumlande rörelsesätt är enkelt, sparar energi och kräver ingen komplex hårdvara, säger de inblandade forskarna. Med tanke på dess storlek kan den gå till platser som andra robotar inte kan, säger Nikos Papanikolopoulos , direktör för universitetet Centrum för distribuerad robotik . Gruppen har också utvecklat den större roboten Loper, som kan bära flera Adelopoder och sprida dem över ett område.

Multimedia

• Se robotbilar navigera runt i en liten stad.

• Se ett bilbaserat kamerasystem identifiera fotgängare.

• Se forskare testa effekten av kollisioner mellan robotar och dockor.

• Se en robot göra isskulpturer.

• Se en robot klättra på en telefonstolpe.

Forskare vid Institute of Automatic Control Engineering vid Münchens tekniska universitet (TUM), i Tyskland, har designat en robot som kan ta sig runt i en stad utan GPS eller förinstallerade kartor. Det gör det genom att fråga fotgängare om vägbeskrivningar och använda gestspårning och röstigenkänning för att tolka kommandon. Den använder också spårning av människor, upptäckt av hinder och kartbyggnad för att guida sig runt en livlig stad. Det nya med vår forskning är att vi har ett robotsystem som använder mänskliga instruktioner som globala waypoints för navigering i en utomhusmiljö, säger Andrea Bauer, en av forskarna vid TUM. Roboten kan hämta saknad ruttkunskap precis som en person genom att fråga förbipasserande. Se en video av roboten på TUM:s hemsida här .

Robotklättrare: Klätterroboten RiSE 3.

Ett annat projekt som involverar robotar som navigerar runt livliga stadsgator kommer att demonstreras av forskare från Boston University. De har skapat en miniatyrstad – komplett med robotbilar – för att testa olika metoder för kontroll och navigering. Forskarna' Robotisk stadsliknande miljö (REGEL) systemet låter bilarna förstå ett enkelt kommando på hög nivå av en människa, såsom Ta mig till mataffären; demonstrationer visar att robotbilarna inte bara kan nå sin destination på ett säkert sätt, utan också kan flytta in i rätt körfält, stanna vid rött ljus och till och med parkera på egen hand ( se en video ). Automatiserade fordonssystem, som de som byggs i Masdar och Heathrow, kräver för närvarande någon form av spår eller magnetisk styrremsa för navigering. Vi ville ge robotarna friheten att göra val själva så länge de är säkra och klarar vad den mänskliga operatören än har angett som en uppgift, säger Calin Belta , professor och ledande forskare i arbetet.

Robotbilar kommer naturligtvis att behöva kunna upptäcka, och reagera på, oväntade faror, och ett annat system som kommer att presenteras på ICRA 2009 är utformat för att göra detta. Den har utvecklats av forskare vid ETH Zürich och andra och kan snabbt identifiera fotgängare och andra hinder och förutsäga deras vägar för att undvika dem. När det är monterat ovanpå en bil kan systemet snabbt skissera fotgängare även i områden fulla av trafik och skräp (se en video). Tanken är att utrusta bilar med visionsystem som kan övervaka trafiksituationen runt bilen och som kan ge en tidig varning för farliga situationer, säger Luc Van Gool , professor vid Computer Vision Laboratory vid ETH Zürich, som utvecklade systemet tillsammans med sin kollega Andreas Ess.

Att göra robotar säkrare kommer att vara viktigt om de ska komma till användning i vardagen. Forskare vid German Aerospace Center (DLR) kommer att beskriva experiment som involverar krocktestdockor utformade för att utforska robot-människaolyckor. Forskarna designade en robot som drar sig tillbaka när den börjar upptäcka en stöt mot dockans bröst eller huvud (se en video av robotkrocktestning). För att kunna tillhandahålla riktigt lämpliga metoder för att göra robotar säkra måste vi förstå vad de relevanta hoten är med fysiska medel, säger Sami Haddadin , en forskningsingenjör vid DLR. Vi strävar efter att upprätta ett testprotokoll för robotar som kvalificerar dem för användning i mänsklig närhet. Detta skulle föra oss till en punkt där vardagligt samarbete mellan människa och robot blir verklighet.

Naturligtvis skulle ingen robotkonferens vara komplett utan några udda robotar och maskiner, och ICRA är inget undantag. Ta till exempel en robot som härmar hur en människa snurrar pizza och en annan som plockar upp tomma kaffekoppar runt ett kontor . Forskare vid McGill University i Montreal, Kanada, har till och med gjort en robot som kan skapa isskulpturer på egen hand ( se en video ). För att göra detta modifierade de en enhet som kallas Cobra, som vanligtvis används för repetitiva uppgifter som att plocka upp föremål från ett transportband, för att lägga ner avlagringar av is. Forskarna säger att denna teknik så småningom kan användas för snabb prototypframställning av andra material också.

Dölj