Что такое робототехника. Искусственный интеллект

Робототехника-область искусственного интеллекта, занимающаяся изучением создания интеллектуальных и эффективных роботов.

Кто такие роботы?

Роботы-автоматическое устройство, созданное по принципу живого организма, предназначенное для осуществления производственных и других операций, которое действует по заранее заложенной программе и получает информацию о внешнем мире от датчиков.

Какие цели у роботов?

Самая главная цель роботов — это освободить человека от однотипной, рутинной работы.

Что такое робототехника?

Робототехника-это направление ИИ, которое состоит из электротехники, машиностроения и компьютерных наук для проектирования, строительства и применения роботов.

Аспекты робототехники

  • Роботы — механическая конструкция, разработаная для выполнения конкретной задачи.

  • Они имеют электрические компоненты , которые позволять контролировать и управлять машиной.

  • Они содержат определенного уровня компьютерные программы , которые определяют что робот должен сделать, когда он это должен сделать и как он будет выполнять свою задачу.

Разница между роботом и программами с ИИ

Программы ИИ

Роботы

Они, как правило, работают в компьютерной среде

Они работают в реальном физическом мире

Входными данными для программы ИИ являются символы и правила.

Входные данные для роботов-это аналоговый сигнал в виде речи или образов

Они нуждаются в компьютерах общего назначения, для работы.

Они нуждаются в специальном оборудовании с датчиками и эффекторами.

Локомоция робота

Локомоция-это механизм, который выполняет робот для передвижения в своей среде. Существуют различные типы движений:

  • При помощи ног

  • Колес

  • Сочетание передвижений на колесах и ногах

Передвижении

  • Этот тип локомоции, которая потребляет больше энергии во время ходьбы, прыжков, бега и т. д.

  • Данный тип локомоции требует большого количества двигателей для выполнения движений. Он подходит для грубой, а также гладкой местности, где нерегулярная или слишком гладкая поверхность делает его потребление энергии больше или меньше.

Робот может передвигаться в зависимости от количества его ног. Если робот имеет K ног, то количество возможных событий N = (2к-1)!. В случае двуногого робота (к=2), число возможных событий равно N = (2к-1)! = (2*2-1)! = 3! = 6. Следовательно, есть шесть возможных различных событий:

  • Поднять левую ногу

  • Отпустить левую ногу

  • Поднять правую ногу

  • Отпустить правую ногу

  • Поднять обе ноги

  • Отпустить вместе обе ноги

В случае к=6 ног, есть 39916800 возможных событий. Отсюда и сложность разработки робота прямо пропорциональна количеству ног.

Колесная локомоция

Требует меньшего количества двигателей для выполнения движения. Она намного легче реализовывается, так как есть меньше проблем со стабильностью в случае большого количества колес.

  • Стандартные колеса − вращаются вокруг оси.

  • Поворотные колеса − вращаются вокруг оси и смещения рулевого шарнира.

  • Шведская 45° и шведские 90° колеса − Омни-колеса, вращаются вокруг точки контакта, вокруг оси, и вокруг роликов.

  • Шаровые или сферические колеса Всенаправленные колеса, технически сложно реализовать.

Компоненты робота

Роботы сконструированы следующими компонентами:

  • Электропитание − роботы питаются от батарей, солнечной энергии, гидравлического или пневматического источника питания.

  • Приводы − они преобразуют энергию в движение.

  • Электродвигатели (переменного/постоянного тока) − они необходимы для вращательного движения.

  • Пневматические мышцы − они сжимаются почти на 40%, когда в них засасывается воздух.

  • Пьезоэлектрические моторы и ультразвуковой Моторс − лучшее для промышленных роботов.

  • Датчики − они дают информацию в реальном времени о целевой среде. Роботы оснащены датчиками зрения, чтобы вычислить глубину в окружающей среде. Тактильный датчик имитирует механические свойства сенсорных рецепторов человеческих пальцев.

Компьютерное Зрение

Эта технология искусственного интеллекта, с которыми роботы могут видеть. Компьютерное зрение играет важную роль в области безопасности, охраны здоровья, и развлечения.

Компьютерное зрение автоматически извлекает, анализирует и осмысливает полезную информацию из одного изображения или массива изображений. Этот процесс включает разработку алгоритмов для автоматического визуального восприятия.

Аппаратное обеспечение компьютерной системы видения

Оно включает в себя:

  • Устройства захвата изображения, такие как камеры

  • процессор

  • программное обеспечение

  • Устройство индикации для мониторинга системы

  • Аксессуары: кабели, разъемы и т.д.

Задачи компьютерного зрения

  • Распознавание текста − программа для преобразования сканированных документов в редактируемый текст.

  • Распознавание лиц − программа которая позволяет распознать характерные черты лица, эмоции и т.д.

  • Распознавание объектов − в будущем они будут установлены в супермаркетах, камерах хранения для отслеживания за определенными объектами.

  • Оценка положения − это оценка позиции объекта по отношению к камере, например как оценка положения опухоли в человеческом теле.

Область применения компьютерного зрения

  • Сельское хозяйство

  • Автономные транспортные средства

  • Биометрия

  • Распознавание символов

  • Криминалистика, охрана и видеонаблюдение

  • Инспекции промышленного качества

  • Распознавание лиц

  • Анализ жестов

  • Землеведение

  • Медицинские образы

  • Мониторинга загрязнения

  • Контроль процесса

  • Дистанционное зондирование

  • Робототехника

  • Транспорт

Применения робототехники

Робототехника играет важную роль в различных областях, таких как:

  • Производство − роботы используются для обработки материалов, резки, сварки, сверления, шлифовки и т. д.

  • Военное дело − автономные роботы могут достигнуть труднодоступных и опасных зон в период войны. Робот по имени Дакша, разработанный в оборонных исследованиях, помогает безопасно ликвидировать опасные для жизни объекты.

  • Медицина − роботы способны выполнять сотни клинических испытаний одновременно, восстановливать инвалидов, и выполнять сложные операции, таких как удаление опухоли головного мозга.

  • Разведка − роботы скалолазы, используются для исследований в космосе. Подводных беспилотники, используются для исследований в океане, и это лишь пару примеров.

  • Развлечения − Диснеевские инженеры создали сотни роботов для киноиндустрии.

Комментарии  

0 # Виктор 20.03.2017 21:55
А по-русски написать (без локомоции) никак нельзя?

Хотя, в целом и не плохой сайт!
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить