211service.com
Ett jättesprång för Humanoid Kind
Nästa generation av upptäcktsresande som går på månen eller Mars kan kallas robonauter. De kan utföra liknande vetenskapliga uppgifter som astronauter, men skulle inte kräva någon av livsuppehållande utrustning eller skydd. Den första robonauten kan resa till rymdstationen för att arbeta sida vid sida med astronauter under de kommande tre åren, om planerna på NASA kommer att förverkligas.
Jobba med mig: NASA och General Motors har utvecklat en humanoid robot som heter Robonaut2. Den är utformad för att fungera tillsammans med människor eller autonomt.
NASA och General Motors utvecklar den första av dessa humanoida robotar, kallad Robonaut 2 . Till skillnad från NASA:s Mars-rovers är Robonaut2 utformad för att nära efterlikna en människas form, rörelse och beteende. Detta kan göra den idealisk för att arbeta tillsammans med människor, eller för att testa mänskliga rymdfarkoster och bostadsutrymmen, men det ger också några unika tekniska utmaningar. GM hoppas kunna använda robotarna i sina tillverkningsanläggningar och att införliva den resulterande tekniken i några av sina produkter, inklusive fordonssäkerhetssystem.
Ingenjörerna bakom Robonaut2 började arbeta på roboten 2007; dess design har sitt ursprung i en version som NASA skapade för mer än 10 år sedan.
Robonaut2 består för närvarande bara av en övre bål. Den väger cirka 45 kilo och är utrustad med över 350 sensorer. Dessa inkluderar känselsensorer på kontaktpunkterna på robotens fingrar och handflattor, och närhetssensorer i armarna. Ingenjörer har också byggt fjädrar och elastiska material i lederna för att ge roboten bättre kontroll och flexibilitet, och för att den ska kunna röra sig i snabbare, mer mänskliga hastigheter. Roboten kan bära nyttolaster på cirka nio kilo – fyra gånger mer än andra humanoida robotar.
Rob Ambrose, chef för Software, Robotics and Simulation Division vid NASAs Johnson Space Center i Houston, säger att den nya roboten är en betydande förbättring jämfört med sin föregångare. Den är designad för att fungera i en hastighet och skala som liknar människor, och när den möter människor följer den och arbetar säkert med dem, säger han.
Den teknik som behövs för att uppfatta människor och svara på mänskliga handlingar är särskilt viktig, och det här är något som forskare över hela världen arbetar med, säger Matthew Mason , professor i robotik och datavetenskap vid Carnegie Mellon University i Pittsburgh. Robonaut2 är en viktig plattform för att utveckla och testa sådana tekniker, tillägger han.
En annan viktig utmaning är att göra det möjligt för Robonaut2 att kommunicera effektivt med astronauter. Det här är verkligen ett nytt område, tillägger Klok Glad , en biträdande professor i datavetenskap vid University of Wisconsin-Madison, och en medlem av labbet för mänsklig datorinteraktion vid CMU. Hur tolkar en robot sociala signaler? Hur kommunicerar det tillbaka? Vi vill att robotar ska vara teammedlemmar, och det nya arbetet är ett steg i den riktningen. För tillfället är Robonaut2 begränsad till att kommunicera med människor på enkla sätt. Till exempel, när den riktar huvudet mot något, är det ett tecken på att människan som arbetar bredvid roboten ska titta i den riktningen.
Lagarbete: Chris Ihrke, senior projektingenjör för GM, arbetar med Robonaut2 vid NASA:s Johnson Space Center i Houston.
Robonaut2 har 42 frihetsgrader och är mycket fingerfärdig, säger Ambrose. Vi lade till mer rörelseomfång genom att ge den en motsatt tumme och göra manipulatorerna mycket snabbare, säger han. Roboten har också två standardkameror och två högupplösta kameror inbäddade i guldhjälmen som täcker dess huvud. Detta ger stereoskopiska 3D-bilder av sin omgivning, som roboten använder för att bygga en djupkarta över objekt i närheten. Den har också ett antal indikatorlampor som ger astronauter en allmän förståelse för vilket tillstånd roboten är i. Och roboten kan känna av mycket lätt kontakt; om en person rör vid den någonstans kan den stanna omedelbart, för att skydda dem från skada. Dess yttre hud är också gjord av mjuka, släta material så att om en astronaut stöter på den, kommer hon inte att skadas.
Den nya roboten är designad för att arbeta självständigt, med hjälp av feedback från sensorer för att slutföra inställda uppgifter. Förutom att bygga ny robothårdvara är en av de största utmaningarna att skriva mjukvara för att göra robotar smarta nog att göra saker själva, säger Andrew Ng, professor i datavetenskap vid Stanford University, som arbetar med att utveckla allmännyttiga hushållsrobotar.
Ambrose säger att NASA vill använda roboten för ett antal olika uppdrag, inklusive resor till rymdstationen för att utföra reparationsarbete och uppdrag till månen eller Mars som ett första uppdrag till bemannade. När den är en del av ett mänsklig-robot-team kan roboten till och med lämnas kvar för att fortsätta vetenskapligt arbete. Men Mason tillägger att roboten fortfarande är väldigt ung, och att det finns mycket arbete att göra. Mänsklig prestation är en hög nivå, och även om robotar inte har kommit i närheten av det, är varje framsteg av det här slaget mycket viktigt, säger han.