没有机器人，就无法想象未来的科幻世界。 无论是来自外星人宇宙的机器人，来自变形金刚的拟人化机器人机器，名为Axel的机器狗还是电影Robocop中巨大的机器人杀手ED-209，对于许多观众来说，它们就像鸡一样。 但是它们有什么共同点？ 除了力量，速度，耐力等以外，可以这么说，身体特征？ 情报。 什么是智力？ 简而言之，如果我们夸大其词，就具有思考，分析数据和制定决策的能力。 今天，我们将结识世界上第一个模块化机器人，该机器人能够分析现场情况，并进行重建以完成任务。 科学家如何设法教会机器人快速思考并做出正确的决定，该机器人如何工作以及效果如何？ 研究小组在其报告中描述了所有这些内容，我们将深入研究。 走吧
基础基础首先，值得一谈一下经过测试的机器人的外观。 它不是很普通，它的设计特征以名称本身公开-一种模块化的可自我重新配置的机器人（MSRR）。 我们所有人都清楚“机器人”这个词。 让我们弄清楚前两个是什么意思。 模块化：此机器人由模块组成，这些模块本质上是独立的机器人。 通过组合这些模块，您可以（根据实际需要）完成任何复杂的设计，具体取决于所需的任务。 也就是说，单个微型机器人（模块）可以轻松地自行执行某些任务，并且对于更复杂的任务，它们可以聚在一起，例如在Megazord中组合的强大游侠（90年代的孩子会明白我刚才写的那种废话：） ）
模块化机器人的外观。研究人员指出，以前在模块化机器人领域已经进行了研究，可以解决一些问题。 但是，以前，此类机器人可以解决简单任务或复杂任务，而人类已经将这些解决方案编程到其中。 实际上，他们并没有自己做决定，而是评估情况和完成任务所需的复杂性。
科学家进行了一系列测试，每个测试都与以前的测试不同。 另一方面，机器人必须通过在新环境下进行重建来执行特定任务（稍后再执行）。 当然，没有人穿双层羊皮大衣，但结果仍然令科学家惊讶。 现在我们将结识他们。
测试“ Megazord”机器人的测试分三个阶段进行，每个阶段都有自己的任务。 测试是在一个借助盒子形成机器人“工作环境”的房间内进行的，每个阶段研究人员都会对其进行更改。 想象一下每次进入时都会改变的迷宫。 机器人最初并不是为每个新环境编程的，对他而言，这是一个全新的环境。 机器人唯一知道的就是他们的能力。 首先，这是对环境的评估，然后是从其功能库中选择最能完成任务的机器人。
正如我之前所说，只有三个测试阶段具有不同的任务和环境：
- 探索环境，找到所有粉红色/绿色对象和蓝色标记，将对象移到重置点；
- 探索环境，找到邮箱，将面包板放入盒子；
- 探索环境，找到包装，并在上面贴上邮票。
任务看起来很简单，但这是给我们的。 我们走进房间，环顾四周，找到了我们需要的一切并准备就绪。 但是，请勿将世界上最复杂的计算机之一（我们的大脑）与小型机器人进行比较。
在第一阶段，机器人的任务是拿走两个物体-用粉红色和绿色标记的“金属垃圾”，并将其运送到排放点进行“回收”。 重置点在墙上用蓝色正方形标记。
任务已设置，工作环境已准备就绪，机器人正在运行。 他要做的第一件事是扫描空间并创建一个三维地图，根据该地图将来他将被引导。
第一阶段测试区的方案（左）和模块化机器人工作环境的三维图（右）。将机器人的动作作为测试第一阶段的示例，您可以在图表和上图中看到其详细信息。
图表上的绿色标记是普通汽水罐的位置，不禁止访问。 粉色标记是一圈电线，位于两个垃圾箱之间的狭窄空间中。 另外，整个区域都位于各种障碍物。
首先，机器人选择了最适合运动的形式-“汽车”。 发现粉红色物体后，机器人对其位置进行了分析，并得出结论，这种形式不会给他获得物体的机会。 因此，他以“树干”的形式被重建并拉出一个物体。 回到机器的形状后，机器人将物体拿到并运到倾卸点，由于扫描和创建了地图，他已经知道了倾卸点的位置。
A-第一阶段（从左到右：查看工作环境，扫描环境，重新配置机器人，捕获粉红色物体，移动物体，捕获绿色物体）； B-第二阶段（上方2张图片）和第三阶段（下方2张图片）。在第二阶段，环境已经有所不同，因为机器人的先前策略将不再有效。 在上面的图片中，我们看到机器人变成了“蛇形”形状，可以爬楼梯并将物体留在邮箱中。 也就是说，机器人在评估情况后意识到，某些模块的存在不仅是多余的，而且还可能导致故障，因此将它们断开。
在第三阶段，机器人在寻找目标时遇到了麻烦（标出了他应该在邮票上贴上的位置），但几分钟后，他得以检测到它。 该标记位于距地面25厘米的高度，因为机器人（“机器”）的初始配置无效。 该机器人以垂直配置进行重建并粘贴了邮票。
益智机器人食谱正如我们已经了解的那样，我们的Megazord由几个小型机器人模块组成，这些模块可以自行执行各种运动，这使大型机器人具有移动性的优势，当然还有重新配置的能力。
模块的外观。 箭头显示模块如何更改位置（水平和垂直转弯和倾斜）。每个模块（立方体的每个面均为80毫米）配备有永磁体，无论连接的侧面如何，这些永磁体都可以使它们彼此连接。 此外，该磁铁还允许您附着铁磁物体（例如，携带到放电点或清理机器人的路径）。 每个单独的模块还配备了自己的电池（约1小时），一个微控制器和一个Wi-Fi芯片。 所有模块均由中央计算机无线控制，并使用普通的家用路由器提供Wi-Fi环境。
机器人主要部分（相机，支架，RGB-D相机和底座）的外观。机器人基座的底座是一个由薄金属板制成的小盒子（90x70x70毫米），该盒子允许模块通过磁力连接到底座。 使用Intel Atom 1.92 GHz处理器，4 GB的RAM和64 GB的存储来执行计算过程。 另外，底座上安装了USB Wi-Fi适配器。
执行任务中最重要的步骤是对其的理解。 该规则适用于人类和小型智能机器人。 为了了解做什么以及如何做，机器人会扫描环境。 这是通过RGB-D相机完成的。
感兴趣的对象的位置（ A ， B为第一阶段， C为第二阶段， D为第三阶段），以及在测试过程中机器人如何在狭窄的开口（ E ）内对物体进行“观察”的示例。当扫描系统识别出必要的物体时，表征从环境的三维图获得的信息的功能被激活。 这样，就形成了一个空间网格，在该网格上，机器人无法访问的区域以黄色标记。 接下来，系统找到距对象最近的访问点（与机器人本身成20度角）。 如果从该点到对象的距离大于边界值，并且对象位于地板上，则系统将确定对象位于开口中。 如果对象是由系统在地板上方的某个位置定义的，则它将按步进行评估。 如果从点到对象的距离的值小于边界指示器，则系统决定使用“自由”（即原始）配置或“高”配置（提升到一定高度）。
机械手配置表及其用途。机器人任务的说明非常简单。 考虑一个带有邮箱的示例：
- 当且仅当机器人没有看到邮箱时，才执行“研究”；
- 仅当机器人看到并尚未到达盒子时，才执行“移到盒子”的动作；
- 当且仅当机器人看到并到达盒子时，才执行“重置”（盒子中的对象）的操作。
示意图可以表示如下（根据变量，标记为“ true”和“ false”的动作标记为“！”）：
更改配置的过程始于系统确定此过程的必要性这一事实。 如果有一个摄像头，则朝下的摄像头会检测到0.75 m x 0.5 m的区域，在该区域中，重新配置过程可以成功进行，而不会受到某些对象的干扰。 控制器确定初始配置和最终配置，然后将信号发送到带有AprilTag标签（看起来像QR码）的模块。 模块接收到断开连接，移动到所需位置并以新配置进行连接的命令。
该视频显示了测试机器人的整个过程，从扫描介质到完成任务。该机器人变压器最令人好奇的元素仍然不是更改模块配置的能力，而是能够根据情况独立决定如何更改模块的能力。
系统体系结构使用一个框架，该框架使任何用户都能使用最常用的词汇为机器人设置任务并形成中央控制器，该中央控制器进而将根据任务执行环境来控制模块。 所有这些的基础是LTLMoP（线性时态逻辑规划），它使您可以根据用户提供的高级指令来创建控制器。
为了更详细地了解这项研究，我建议
研究人员提供报告以及
其他材料 。
结语该系统非常有趣，尽管并非没有缺点。 因此，例如，用户指示机器人将对象放置在邮箱中，但是直到检测到邮箱后才放下对象。 换句话说，机器人不能随便说“ F * ck it，我退出！”。 中断任务。 同时，如果机器人没有设法检测到盒子，系统将要求用户输入澄清数据。 原来机器人不是那么独立吗？ 不，当然这不是T-1000，但是第一步已经在那里。 毕竟，机器人本身会以最佳方式决定适合其使用的配置。 不可能将其称为思考过程，这里的一切都非常简单和线性。
但是，即使这个小型变压器需要一个人的帮助，他仍然可以做出决定。 希望我们目前没有观察到未来Ultron的形成。 :)
星期五主题（都度过了一个愉快的周末）：
为无法确定自己最喜欢的人的视频：酷武士或酷机器人。
音乐爱好者的第二个话题（抱歉，无法抗拒）。
感谢您与我们在一起。 你喜欢我们的文章吗？ 想看更多有趣的资料吗？ 通过下订单或将其推荐给您的朋友来支持我们，
为我们为您发明的入门级服务器的独特模拟，为Habr用户提供
30％的折扣： 关于VPS（KVM）E5-2650 v4（6核）的全部真相10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps从$ 20还是如何划分服务器？ （RAID1和RAID10提供选件，最多24个内核和最大40GB DDR4）。
VPS（KVM）E5-2650 v4（6核）10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps至12月免费，在六个月内付款时，您可以
在此处订购。
戴尔R730xd便宜2倍？ 仅
在荷兰和美国，我们有
2台Intel Dodeca-Core Xeon E5-2650v4 128GB DDR4 6x480GB SSD 1Gbps 100电视（249美元起） ！ 阅读有关
如何构建基础架构大厦的信息。 使用价格为9000欧元的Dell R730xd E5-2650 v4服务器的上等课程？