ASIMO
Одной из наиболее важных технологических задач 21-го столетия является разработка такого робота, который мог бы передвигаться, как человек, совершать действия, подобные человеческим, и во всем помогать человеку. В настоящий момент очередной попыткой покорить этот "научный Эверест" является ASIMO - новое поколение человекообразных роботов от компании Honda. ASIMO был признан многими ведущими учеными новой ступенью в развитии человекообразных роботов, и именно в таком качестве он был представлен европейской научной общественности на симпозиуме "От высоких технологий к разуму будущее человекоподобных роботов ", прошедшем в Техническом университете Дармштадта 30-го июня 2003 года.
После этого ASIMO был представлен на множестве престижных встреч, прошедших в Европе и посвященных проблемам робототехники. Он широко используется для пропаганды науки и техники среди молодежи.
ASIMO - зачем нужен человекообразный робот?
Компания Honda начала свои разработки в области конструирования человекообразных роботов еще два десятилетия назад. Они начались с того, что работники компании хотели испытать свои силы в конструировании движущихся устройств. Первый робот, способный передвигаться на двух ногах, был создан в 1986 году. Стремление компании Honda разрабатывать новые технологии, которые могут приносить реальную пользу людям сейчас и в будущем, побудило запустить целую программу по разработке человекообразного робота. Цель Honda в этой программе создать такого робота, который мог бы взаимодействовать с людьми и помогать им, таким образом делая их жизнь легче и приятнее. И хотя сейчас еще не приходится говорить о том, что роботы способны выполнять какие-то особенно важные для человека действия, они уже могут стать помощниками для пожилых людей и инвалидов.
Хотя маркетинговый потенциал и применение ASIMO еще только предстоит определить, уже сейчас можно сказать, что робот принес компании Honda значительную пользу. Во-первых, он послужил свидетельством высочайшего уровня инженеров и технологов компании, что, в свою очередь, привлекло в штат компании самых лучших ученых и инженеров со всего мира. Во-вторых, некоторые технологии, разработанные в ходе работы над ASIMO, такие как технологии распознавания речи и контроля положения тела, могут быть применены, к примеру, в области автомобильной безопасности. Также при конструкции ASIMO инженеры компании научились делать легкие и миниатюрные детали. И, конечно, ASIMO, восхитивший и удививший множество молодых людей по всему миру, возможно, станет причиной, по которой некоторые из них выберут в будущем профессию инженера.
ASIMO - самый совершенный человекообразный робот в мире
ASIMO - A dvanced S tep in I nnovative Mo bility, или "Передовой шаг в инновационной мобильности" - является самым совершенным человекообразным роботом в мире, передвигающимся на двух ногах,. При разработке модели движения ASIMO инженеры Honda исследовали и использовали модель комплексного координирования движений человека при ходьбе. Пропорции и сочленения ASIMO соответствуют тем, которые существуют в человеческом теле, благодаря чему движется робот почти как человек.
Новая современная технология движения, разработанная Honda, позволяет ASIMO передвигаться не только вперед и назад, но и поворачивать при ходьбе, подниматься и спускаться по лестнице и заворачивать за угол. Благодаря этому можно считать, что ASIMO наиболее близко подошел к точному воспроизведению естественного движения человека.
Основную роль в этом играет интеллектуальная технология ходьбы, разработанная Honda, используя которую, ASIMO может плавно двигаться в режиме реального времени. Это технология основана на том, что робот наперед планирует свои действия и соответственно подстраивается под них. К примеру, как человек, огибая угол, наклоняется внутрь дуги поворота, смещая тем самым свой центр тяжести, так и ASIMO планирует свой следующий шаг и смещает свой центр тяжести необходимым образом. Это позволяет в реальном времени планировать следующее движение, благодаря чему ASIMO способен передвигаться, не останавливаясь. Для того чтобы завернуть за угол, ему не нужно останавливаться и разворачиваться; вместо этого он осуществляет одно непрерывное плавное движение.
ASIMO - шаг к умному роботу
Программа исследований Honda сосредоточена не только на инженерных аспектах работы ASIMO, но также и на усовершенствовании его поведения. Honda определяет интеллект как "способность разрабатывать стратегии решения проблем для достижения определенных целей посредством сбора данных и их анализа, сопоставления и объединения их, составления планов и принятия решений". Разумеется, сотрудники Honda отлично понимают, что до достижения этих целей еще очень долгий путь, но также и верят, что некоторые шаги уже сделаны.
Для достижения поставленной цели в конструкцию ASIMO включено большое количество интеллектуальных функций: распознавание людей, объектов и действий, умение рассчитывать дистанцию и направление движения к объектам и продумывать плавный путь к ним, умение бегать, подниматься по ступеням, брать и отдавать различные предметы, общаться с людьми, и даже умение танцевать. Поступающая информация может записываться, анализироваться и переводиться в действия. Это позволяет ASIMO, например, огибать препятствия на пути к цели или распознавать, когда кто-то хочет пожать ему руку, и отвечать на рукопожатие.
В некоторой степени ASIMO может даже слышать и говорить. Робот может распознавать голоса, отличать их от посторонних звуков и реагировать на определенные инструкции, а также обмениваться простыми сообщениями и приветствиями с человеком.
Однако путь к созданию полноценного искусственного интеллекта только начался. Для того чтобы создать для робота что-то похожее на человеческий мозг, сначала нужно понять свой собственный. И хотя Honda продолжает активно работать в этой области исследований, ожидается, что интеллект ASIMO только через 10-15 лет достигнет предплагаемого уровня.
Для исследований в области интеллекта Honda основала три научных центра в разных уголках мира. Расположенные в Японии, Америке и Германии, эти центры сотрудничают со множеством учреждений, имеющих схожие цели. Один только европейский исследовательский институт Honda в Германии для исследования природы интеллекта работает с 17 университетами и независимыми научными центрами.
История развития ASIMO и других человекоподобных роботов компании Honda
После успехов, достигнутых в производстве автомобилей, мотоциклов и силовых установок, компания Honda обратила свой взор на новую область деятельности разработку человекообразного робота, передвигающегося на двух ногах. Основная идея, на которой построены все исследования и разработки Honda в этой области, это создание такого робота, который мог бы помогать людям и жить вместе с ними в гармонии.
Для начала ученые решили определить, какой формы должен быть робот, который мог бы быть использован в человеческом обществе. Этот робот должен быть способен передвигаться между объектами в комнате и быть в состоянии подниматься и спускаться по лестнице. Соответственно, ему требовалось иметь две ноги, так же, как и человеку.
К тому же технология ходьбы на двух ногах должна позволять роботу передвигаться по неровной поверхности и быть способной функционировать в широком диапазоне условий.
В то время задача создания такого робота была чрезвычайно трудоемкой, но Honda разработала революционную технологию двуногого шагающего робота.
Первая экспериментальная модель была создана в 1986 году. Этот робот мог двигаться на своих ногах но только по прямой и очень медленно, останавливаясь после каждого шага примерно на пять секунд. Для того чтобы увеличить скорость и обеспечить возможность передвижения по неровной поверхности (по ухабам, по наклонной поверхности), потребовалось создание технологии "динамической ходьбы".
Инженерам Honda потребовалось почти двадцать лет, чтобы достичь прорыва в этой области, но в декабре 2004 года он все же был сделан: робот начал бегать. Бег, определенный как передвижение, при котором в определенные моменты времени обе ноги робота оторваны от земли, сначала не был слишком быстрым лишь 3 км/ч. Однако "новый ASIMO", представленный в декабре 2005 года, показал скорость в 6 км/ч на прямой дистанции и 5 км/ч при беге по окружности.
Создание робота, способного бегать, не является самоцелью для компании Honda, однако робот, который мог бы по-настоящему помогать людям, должен быть проворным, хорошо сбалансированным и способным быстро реагировать на обращения. Способность ASIMO показала, как близко подошли технологии к обеспечению адекватного уровня мобильности для работы в динамичной и сложной среде человеческого общества.
Основные характеристики "нового ASIMO "
Скорость бега
Время в отрыве от земли
Дистанция, преодолеваемая в отрыве от земли
6 км/ч
0,08 секунды
50 мм
Скорость шага
2,7 км/ч
Скорость бега по окружности
5 км/ч (радиус 2,5 м)
Скорость шага при переноске груза
1,6 км/ч
Высота
130 см
Вес
54 кг
Рабочие степени свободы
34