Die wahrscheinlich bemerkenswertesten Erfolge in der Robotik, nämlich bei der Entwicklung autonomer Laufroboter, werden von
Boston Dynamics erzielt. Aber nicht nur sie, sondern auch ihre „Kollegen“ arbeiten in diese Richtung. Zum Beispiel Toyota,
der kürzlich den neuen humanoiden Roboter T-HR3 vorgestellt hat. Seine Größe beträgt eineinhalb Meter, sein Gewicht 75 Kilogramm. Er hat 32 Freiheitsgrade und 10 Finger. Außerdem kann dieses System alle Bewegungen des Bedieners wiederholen. All dies wurde durch die Schaffung des von den Entwicklern als „Master Manövering System“ bezeichneten Systems ermöglicht.
Bis zur Ankündigung dieses Roboters war fast nichts zu hören. Alle Informationen wurden der Öffentlichkeit während der Ankündigung zur Verfügung gestellt. Gleichzeitig wurden die grundlegenden Fähigkeiten des Roboters gezeigt.
Das Unternehmen sagt, dass der T-HR3 zu seinen automatischen Systemen der dritten Generation gehört. Es wurde in den Labors der Partner Robot Division erstellt. Ein Roboter kann viel, aber sein Hauptzweck ist es, Menschen zu ermöglichen, zu lernen, wie sie mit Robotersystemen interagieren und wie der Roboter auf die Umgebung und verschiedene externe Faktoren reagiert.
Laut Unternehmensvertretern stellt T-HR3 eine neue Generation von Systemen dar, die früher eingeführt wurden, darunter Robotermusiker und Assistenten. Einer dieser Roboter, der Geige spielen kann, wurde vor vielen Jahren gezeigt.
Seitdem haben sich die Roboterfähigkeiten von Toyota erheblich verbessert. Fast alle früheren Versionen der Roboter des japanischen Unternehmens wurden vor 10 Jahren oder noch früher vorgestellt. Seitdem hat sie beschlossen, in Richtung
HSR zu arbeiten ,
dh Roboter zu entwickeln, die für den Menschen von Nutzen sein könnten. Zum Beispiel, um eine einfache Hausarbeit zu erledigen oder Dinge mitzubringen. Einige Zeit nach der Ankündigung der ersten humanoiden Roboter hat das Unternehmen seine Projekte eingefroren, dann aber wieder mit der Arbeit begonnen.
Laut Angaben des Unternehmens kann T-HR3 einer Person sowohl zu Hause als auch beispielsweise in einem Krankenhaus, Büro oder auf einer Baustelle helfen. Er kann auch eine Reihe von Operationen (nicht die schwierigsten) an gefährlichen Orten für Menschen durchführen. Vielleicht wird es nach einer bestimmten Modifikation im Weltraum eingesetzt. Der T-HR3 ist jedoch noch stärker als „Heimroboter“ positioniert, der Ärzten, Patienten, älteren Menschen und Menschen mit bestimmten körperlichen oder geistigen Behinderungen helfen kann.
Um sicherzustellen, dass der Roboter in der Umgebung normal navigieren kann, hat Toyota große Anstrengungen unternommen, um externe Faktoren zu bewerten. Wir sprechen von Sensoren, Sensoren und Servos. Zum Beispiel entwickelte das Unternehmen zusammen mit Tamagawa Seiki und Nidec Copal Electronics die gleichen Drehmoment-Servomodule. Die entwickelten Systeme halfen dem Roboter, die angewendeten Anstrengungen korrekt zu berechnen, und dank neuer Technologien hält er das Gleichgewicht auch bei einer Kollision mit einer Wand oder einem anderen Hindernis aufrecht.
Zu den neuen Aktuatoren gehören ein Elektromotor, Gelenke und Sensoren. All dies ist trotz der Komplexität des Designs sehr kompakt.Aber warum arbeitet das Unternehmen an humanoiden Robotern und nicht beispielsweise an Robotersystemen einer anderen Form? Immerhin gibt es mittlerweile einige mobile Systeme. Die gleiche Boston Dynamics arbeitet an solchen Robotern. Im Allgemeinen erklären Toyota-Ingenieure dies damit, dass humanoide Roboter für jeden Ort, der für Menschen bestimmt ist, ideal geeignet sind. Ein Roboter kann leicht einen Gegenstand nehmen, der für eine Person gemacht ist, die Position von Möbeln ändern und einen schmalen Korridor entlang gehen. Darüber hinaus wird der T-HR3 von einer Person gesteuert, was es dem Bediener erleichtert, sich an die Bewegungen des Roboters anzupassen.
Das Toyota-System hat zwei Arme, zwei Beine, einen Kopf und einen Oberkörper. Wie oben erwähnt, wird der Roboter unter Verwendung des Hauptmanöversystems gesteuert. Der Bediener zieht es an und macht bestimmte Bewegungen, die der Roboter nach der Person wiederholt. Auf den Kopf der Person wird ein Videohelm gesetzt, der alles zeigt, was der Roboter sieht. Somit ist eine Person vollständig in einen virtuellen Raum eingetaucht, der für den Roboter real ist. Die Gelenke des Roboters biegen sich wie menschliche Gelenke. Sobald der Bediener eine Bewegung mit seiner Hand oder seinem Fuß ausführt, macht der Roboter eine ähnliche Bewegung.
Natürlich sind der Roboter selbst und das System sehr teuer. Bisher handelt es sich jedoch nur um experimentelle Entwicklungen, die möglicherweise zu praktischeren und kostengünstigeren Lösungen führen werden. Ein weiteres Problem, das eine Person lösen muss, ist die Autonomie des Roboters. Ja, er wiederholt die Bewegungen für den Bediener, kann jedoch keine Entscheidungen treffen. Ein Plus kann sein, dass der Bediener nicht viel Schulung benötigt. Ein gewöhnlicher Mensch kommt nach einer kurzen Schulung recht gut mit den Aufgaben eines Bedieners zurecht.
Höchstwahrscheinlich plant das japanische Unternehmen, lediglich die Fähigkeiten der Robotik zu demonstrieren und zu erkennen, dass die aktuelle Entwicklung keinen besonderen praktischen Nutzen bringt. Sobald Roboter wie T-HR3 jedoch lernen, im autonomen Modus zu arbeiten, werden solche Systeme sofort nützlich und können in allen oben genannten Bereichen und Bereichen eingesetzt werden.
Zukünftige Modelle autonomer Roboter werden höchstwahrscheinlich die Möglichkeit haben, unter menschlicher Leitung zu arbeiten. Wenn die KI beispielsweise die Aufgabe nicht bewältigt und der Roboter nicht das tut, was sie benötigt, kann sich eine Person mit dem System verbinden und alles Notwendige tun (zum Beispiel wird der Roboter aus einer komplexen Konfiguration gerettet, in der er stecken bleibt). Szenarien der Mensch-Roboter-Interaktion dieser Art lassen sich viel ausdenken. In diesem Fall muss die Autonomie des Roboters nicht 100% betragen. 90-95% reichen für den normalen Betrieb des Systems aus.
Wie oben erwähnt, ist der Toyota-Roboter nicht mehr so beeindruckend wie die Entwicklung von Boston Dynamics (insbesondere derjenige, der springen und Saltos machen kann). Aber Toyota stellt sich nicht die Aufgabe, etwas zu tun, das BD entwickelt. Die Systeme dieses Unternehmens sind zwar nicht zu autonom. Sie können Hindernissen ausweichen oder nach dem Sturz auf die Beine kommen. Trotzdem werden sie von einer Person mit Hilfe einer Fernbedienung oder ähnlichem gesteuert.
Übrigens sind die Eigenschaften von Atlas, dem wendigen Roboter von Boston Dynamics, denen von Toyota sehr ähnlich. "Wachstum" - eineinhalb Meter, Gewicht - die gleichen 75 Kilogramm. Es kann eine Last von 11 kg tragen. Die Energiequelle ist eine Batterie. Atlas verfügt über einen hydraulischen Antrieb und ist mit LiDAR- und Stereokameras im Weltraum ausgerichtet. Der Roboter hat 28 Gelenke und damit einen großen Bewegungsfreiheitsgrad.
Atlas ist derzeit die neueste Generation von BD-Robotern. Er kann gleichzeitig die Bewegungen von Armen, Rumpf und Beinen koordinieren. Interessanterweise verwenden Entwickler beim Erstellen eines Roboters den 3D-Druck. Natürlich drucken Sie keine Kameras und Servos auf dem Drucker, aber das Systemdesign enthält eine große Anzahl von Teilen, die mit einem 3D-Drucker gedruckt wurden. Der Roboter kann nicht nur nach Stößen das Gleichgewicht halten (wie bei den Vorgängermodellen), sondern steigt auch nach einem Sturz an.
Toyota wiederum ist nicht allzu weit verbreitet, was es in Zukunft mit dem T-HR3 vorhat. "Das Partner Robot-Team wird die in T-HR3 verwendeten Technologien verwenden, um Hilfsroboter zu entwickeln, die Menschen bei ihren täglichen Aufgaben unterstützen", sagte Akifumi Tamaoki, Sprecher der Toyota Partner Robot Division. "Wir versuchen nach vorne zu schauen, und die für diese Plattform entwickelten Schlüsseltechnologien werden in Zukunft dazu beitragen, fortschrittlichere Roboter zu entwickeln."
Und Boston Dynamics hat ein neues "Biest" - SpotMini. Im Moment ist es der leiseste, aber sehr wendige Roboter, der jetzt Objekte mit einem Manipulator mit fünf Freiheitsgraden und Drucksensoren aufnehmen und tragen kann.
T-HR3 wird zusammen mit anderen Robotern auf der
Internationalen Roboterausstellung 2017 gezeigt . Diese Show findet vom 29. November bis 2. Dezember im Tokyo Big Sight statt. Die Robotik schreitet jetzt ziemlich schnell voran. Mit dem Aufkommen der KI wurde es möglich, elektronischen Systemen ein gewisses Maß an Autonomie zu verleihen. Es besteht also die Hoffnung, dass wir bald sehen können, wie sich dieser oder andere Roboter unabhängig voneinander bewegen können.