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テクノロジーの歴史、テクノロジー、私たちの周りのオブジェクト
ホームロボット。 発明と生産の歴史
ディレクトリ / テクノロジーの歴史、テクノロジー、私たちの周りのオブジェクト 今日、人間に固有の機能の多くを実行できるロボットが作成されています。 まず第一に、多くの機械操作を実行するようにプログラムされたオートマトンについて話していますが、これには知的努力が必要です。 そこで、タイで世界初の警備ロボットのモデルを開発しました。 このマシンは、インターネット経由でパスワードによって制御されます。 このデバイスには、動く物体や温度変化に対応できるビデオ監視カメラとタッチセンサーが装備されています。 さらに、ロボットには銃器が装備されており、必要に応じて使用できます。 もちろん、金属ガードのすべてのアクションはオペレーターのコマンドに依存します。
そして米国では、ロボットが看護師に取って代わります。 リル・ジェフという名前の機械助手は、ニューヨークのマウント・サイナイ病院で働いています。 彼の任務には、医師への器具の配布と提供が含まれます。 特別なナビゲーション デバイスにより、ジェフは正しい方向に進むことができます。 彼は話すこともできますが、彼の語彙には「ありがとう」、「道具を持ってきてください」などのフレーズしかありません。 彼のメカニズムに誤動作が発生した場合、彼は叫びます：「私は詰まっています、オペレーターに電話してください！」 オリジナルのロボットは、アメリカの科学者スチュアート・ウィルキンソンによって発明されました。 食料のおかげでオートマトンにエネルギーがチャージされます。 それは、モーターによって制御される XNUMX つの容器で構成されており、その内部にはバクテリアの微生物環境があります。 食品を加工する際、バクテリアは熱エネルギーを放出し、それが電気に変換されます。 製品中のタンパク質と炭水化物が多いほど、より多くのエネルギーが放出されます。 実験中のウィルキンソン自身は、ロボットに砂糖を「与えた」が、彼の意見では、肉はより効率的な作業に貢献するだろう. ちなみに、ガストロノームという名前の「誕生」からのロボットは、デモンストレーション中にYum-Yumというニックネームを受け取りました。 ショーに集まった観客は、このクラスの車が人にとって危険である可能性があるかという質問に最も興味を持っていました。 エネルギーの供給を使い果たした後、彼女がオペレーターをごちそうすることにした場合はどうなりますか？ 現実は、サイエンス フィクション ライターの予想をはるかに超えています。 再現も！ 米国では、人間の介入なしでロボットを再現できるコンピューターシステムが作成されました。 発明者は、マサチューセッツ工科大学の Hod Lipson と Jordan Popluk です。 このシステムのタスクは、空間内で水平に移動できるメカニズムの最も単純なモデルを再現することです。 初期段階では、コンピューターは動植物の進化のプロセスを模倣する何千もの仮想プロジェクトを開発し、最適なオプションと必要なコンポーネントを選択します。 情報は、メカニズムの組み立てに直接関与する自動インストールに送信されます。 最近まで、家庭用、家庭用ロボットの使用は、SF 小説のページでしか読むことができませんでした。 しかし、時が経ち、テクノロジーが発展し、昨日は夢物語のように見えたすべてが、今日現実のものになりつつあります。 家庭用ロボットの中には、さまざまな機能を実行できるものもあれば、特定の仕事のために設計されたものもあります。 多機能家庭用ロボット R100 は、日本企業 NEC の中央研究所で開発されました。 映像認識ツール、音声認識ツール、インターネットを介した通信機能を搭載。 このようなロボットは、個人を認識し、音声コマンドを受け取り、テーブルや椅子などの障害物を迂回して家の中を動き回ることができます。 会社の代表者によると、このモデルのロボットは、さまざまな家族を認識し、どのように役立つかを尋ねることさえできます. R100 にはインターネット アクセスが組み込まれているため、電子メールを受信すると通知されます。 Aleksey Fedorov は Computer-Press 誌でロボットの機能を分析しています。 「R100 の主な機能を見てみましょう。その「頭脳」は、486 MHz のクロック周波数を持つ Intel 4DX75 プロセッサによって表されます。ロボットのビジョンは、障害物を回避できるようにする 100 つのビデオ カメラに基づいて実装されています。 、オブジェクトまでの距離を計算し、人を認識します。RXNUMX は、リアルタイムでカメラに到達する信号のステレオスコピック ビデオ処理を使用して、平面図とその中にある静止または移動状態のオブジェクトを認識します。顔を認識して記憶することができます。プログラミングの助けを借りて、ロボットに知っている人の名前を設定することができます。その場合、ロボットはメンバーの家族に挨拶します。さらに、内蔵のビデオ カメラにより、ロボットはその人の後に移動することができます。は彼に話しかけています。 カメラが受信した信号の立体映像処理により、R100 は毎秒 60 センチメートルの速度で部屋を移動し、途中で遭遇するさまざまな障害物との衝突を回避できます。 100 つの指向性マイクで RXNUMX を聞き、音や声の方向を検出します。 たとえば、ロボットを呼び出すと、呼び出し側に向きを変えます。 マイクは、ロボットのメモリに保存されている単語の量で音声を認識するのにも役立ちます。 マイクに加えて、ロボットにはXNUMXつの超高感度センサーが装備されており、近くの物体を検出したり、人が近づいたりするとすぐに停止できます。 ロボットはあなたの名前を呼んだり、質問に答えたり、メールを受信したときに知らせたり、メールを読んだり、音楽に合わせて踊ったりすることもできます。」 もちろん、ロボットに感情はありません。 それにもかかわらず、R100 は頭にあるセンサーへの接触と、その種類 (なでる、平手打ちなど) の両方を認識でき、それに応じて反応します。 ロボットは、内蔵センサーが温度と光の明るさを測定するのに役立つため、温度、光、時刻の変化、および自身のバッテリー容量の変化に対応できます。 R100では、音声認識と映像情報の解析をパソコンで行います。 ロボットは、無線チャネルを介して接続されています。 将来のモデルでは、ロボットには独自のオンボードコンピューターが装備されます。 ロボット ソフトウェアは、一連の拡張可能なモジュールで構成されています: メカニック コントローラー、画像レコーダー、センサー制御、モーション ライブラリ、および意思決定マシン。 すべてのソフトウェア モジュールは互いに独立しており、簡単に更新できます。 ロボットの機能は、新しいソフトウェア モジュールを追加することで拡張できます。 カメラとマイクを搭載したこのロボットは、ビデオ メッセージを録画し、テレビ画面で再生することができます。 必要に応じて、R100 はテレビ、照明、その他の家電製品のオンとオフを切り替えることもできます。 所有者が不在の場合、ロボットが家を「制御」します。 ロボットが異常を検知すると、すぐにビデオカメラでキャプチャし、指定されたメールアドレスにデータを送信できます。 ロボットは何もすることがないとき、道で出会った人々にあいさつをしたり、口笛を吹いたりしながら、家の中をうろつきます。 そのような自由が気に入らない場合は、これらの機能をすべてオフにすることができます.R100は、誰かが彼に電話するまで、隅に静かに座っています. バッテリー残量が少なくなると、R100 は所有者に助けを求めます。 Cye という名前の別のロボットは、アメリカの会社 Robotics Inc. によって開発されました。 日本の対応物とは異なり、多用途ではなく、かなり単調なタスクを実行できます. 40x25x40 cm の Cye は、コードレス掃除機を操作したり、通常の郵便物を配達したり、皿洗いや飲み物の配達などの「手伝い」などの他のタスクを実行したりできます。 「Electrolux」という会社は、ロボット掃除機を開発しました。 米国では、Eureka というブランド名で販売されています。 直径XNUMXセンチのコンパクトなロボットが、たったXNUMX回の作業を丁寧にこなします。 これは、強力なプロセッサ、ファームウェア、およびセンサー システムによって促進されます。 ロボットはこのように動作します。 まず、ロボットは部屋の周囲を調べ、途中で遭遇する可能性のあるすべてのオブジェクトを「記憶」します。 彼の次のアクションは集塵です。 ロボットは部屋の周囲を一周し、ランダムに横切ります。 動作中、掃除機は家具や電気コードを迂回し、従来の掃除機ではアクセスできないコーナーにも登ります。 掃除機の丸い形状により、コーナー、ソファの下、およびその他の手の届きにくい場所で迷うことはありません。 さらに、そのソフトなエッジは家具を台無しにしません。
ロボット掃除機は、充電せずに XNUMX 時間使用できます。 その後、専用スタンドに置いて約XNUMX時間充電します。 今日まで、このモデルは完全に自律的です。 しかし、「エレクトロラックス」はそれだけにとどまりません。 同社はすでに、無線でコンピューターを介して制御されるロボット掃除機のより高度なバージョンを作成する可能性を検討しています。 スウェーデンの会社 Husqvarna は、太陽エネルギーを動力源とする Solar Mower ロボット芝刈り機を開発しました。 エネルギーを受け取って内蔵バッテリーに充電する多結晶セルが内蔵されています。 ロボットは、一定の芝のレベルを維持しながら、シーズンを通して芝生を監視することができます。 電子芝刈り機が「夢中」にならないように、芝生の周囲には特別なケーブルが付けられており、ロボットのセンサーがその存在に反応します。 芝刈りは、花壇や樹木を考慮して、特定の周囲に沿った水平方向の動きによって実行されます。 ロボットは、専用のリモコンから無線で制御することもできます。 子供たちがぬいぐるみやいろいろな種類のバービーで満足していた時代は、すぐに忘れ去られてしまいそうです。 しゃべるインタラクティブ人形は、すぐに人気を失う可能性があります。 新しい時間、新しいおもちゃ。 それらは、未知の電子動物である「デジタル生物」に取って代わられています。 かつては従順だったおもちゃの知的レベルを高めるプロセスは、はるか昔に始まりました。 しかし、電動犬AIBOの登場以降、知育玩具の世界は真っ二つに割れてしまった。 AIBOはArtificial Intelligence Robot（人工知能ロボット）の略で、日本語の「仲間、友達」とも一致します。 この技術の奇跡が誰であるかを判断するのは困難です-西側の報道機関は日本の発明を犬と呼んでおり、メーカーの代表であるソニー社はそれが「犬というよりライオンのようなもの」であると説得しようとしました. 110年末の初回限定版AIBO ERS-5000 電動犬（1999個）はわずか18分で完売。 遊び心のある犬はそれぞれXNUMXドルもかかることを考えると、すぐに.
「概して、AIBO はたまごっちのイデオロギーの発展であり、「等身大」に過ぎません」と Vladimir Bogdanov は Computer-Press 誌に書いています。 「あいぼ」の足にはセンサーが内蔵されており、特別なカメラと赤外線センサーにより、子犬は距離を保ち、壁にぶつかることがありません.「あいぼ」は、頭を優しく撫でると「理解」し、平手打ちをすると、犬は尻尾を振って LED の目が緑色に光って見せびらかします。 子犬と同じように、AIBOもまず「成長」し、たくさんのことを学ばなければなりません。 初日、彼はただ歩いたり座ったりすることを学ばなければなりませんでしたが、幸いなことに、子犬は飛躍的に成長します（これはリス犬の力を超えています）. 4 日目には、電子の子犬はすでに自信を持って歩き、ボール遊びを学びます。 そしてXNUMXヶ月で活発なライフスタイルを維持しながら、子犬は完全に成熟した犬に変わります. 一般に、犬の所有者によると、ソニーのエンジニアは本当に奇跡的な結果を達成しました。彼らは子犬の進化の錯覚を生み出し、AIBOの「キャラクター」と特定の所有者に適応するためのアルゴリズムをうまく模倣しました。 AIBOはアメとムチで「育成」されます。 彼が何かを称賛された場合、彼はこれらの行動を繰り返す傾向があり、その逆も同様です。 ソニーの開発者は、頻繁な非難のために、子犬が気分を害したり落ち込んだりする可能性があるとさえ主張しています. 元ニューラル ネットワーク開発者のチームが AIBO に取り組んだのも不思議ではありません。 リチウムイオン電池の充電は、子犬にとって1,5時間で十分です。 飼い主は、トーンリモコンを使ってAIBOに命令を出すことができます。たとえば、AIBOはダンスを始めたり、ピンクのボールで遊んだりします。 開発者は、電子犬が「タンパク質」の子犬に固有の宙返り-ひっかき、床での宙返りなどを確実に実行できるようにしようとしました。 電子子犬には、関節として機能する 18 個のモーターと、XNUMX つのプリセット感情 (喜び、悲しみ、怒り、驚き、恐れ、嫌悪) があります。 AIBOは、目の赤外線センサーに加えて、足の裏にセンサー、耳にマイクを内蔵しています。 子犬のバランスは内蔵のジャイロセンサーによって制御されており、特別な温度センサーにより、暑い天候でもAIBOが過熱することはありません。」 特に感動的なのは、アイボと以前の改造のロボットとの出会いです。「犬」は尻尾を振り始め、心から喜びます。 aibo の本能と条件反射は、64 ビット マイクロプロセッサによって制御されます。 外界の情報やプログラムはもちろん、8MBの容量を持つフラッシュメモリプレートに格納されています。 子犬は階段を上ることができませんが、走ることはできません。 しかし、主な欠点は、おもちゃが誠実な献身を示し、所有者を理解し、彼の気分を感じることができないことです。 ただし、追加の Aibo ソフトウェアを使用すると、子犬に新しいトリックを「教え」、電子犬の飼育の他のファンと「キャラクター」を交換できます。 IDT MIPS RISC プロセッサとプログラムを保存するための 8 MB のフラッシュ メモリ プレートに加えて、この子犬には 16 MB の内部メモリ、距離、圧力、加速度、温度センサー、内蔵マイク、スピーカー、CCD が装備されています。ビデオカメラ。 犬の体重は約1,3キログラムです。 利用可能な色 - シルバーとブラックメタリック。 Aibo ERS-210 が最近登場しました。これは、「第 110 世代」の ERS-111 および ERS-2000 の修正版です。 しかし、新しいAIBOの価格が前任者のほぼ半分であるという事実でさえ、それを手頃な価格の製品にするわけではありません. それにもかかわらず、別のヒステリーが日本で始まります。 衣料品、携帯電話やパソコンのアクセサリー、月刊誌やインターネットサイトなど、aiboブランドの商品が登場。 たとえば、ペットが「座る」ように命じられたときに、なぜ喜んで床にジャンプし始めたのかなど、興味のある電子犬の所有者向けに特別な有料サービスが作成されました。 そしてXNUMX年末には、日本の主要都市でアイボの展示会が開催されました。 相棒以外にもたくさんの電子ペットが誕生しています。 たとえば、電子子猫のタタは、日本の企業「松下電器」によって、おもちゃとしてだけでなく、高齢者のための治療ツールとしても考案されました。 専門家によると、この分野で最も有望なプロジェクトの 16000 つは、人工知能を備えた自己学習型 (進化型) ロボットであるロボネコ (日本語で「子猫のロボット」) の設計とシミュレーションです。 ロボットの子猫には、完璧な機構だけでなく、14 個のニューラル ネットワーク モジュールで構成される人工脳も必要です。 Kitten は、16000 億個の人工ニューロンの容量を持つ人工脳 CAM-Rain を作成するフレームワーク内の中間プロジェクトです。 比較のために、人間の脳には 100 億個の神経細胞があり、そのうち約 XNUMX% が使用されています。 子猫の XNUMX 個の人工神経モジュールは、ソフトウェア定義の FPGA チップに基づいて構築されています。 「猫の脳」の進化速度は、毎秒 XNUMX 億回の更新です。 ウラジミール・ボグダノフ氏は次のように述べています。ハエのサイズ、制御された水中魚ロボット、電子飛行偵察鳥-これらすべてはファンタジーではありません。国の強力な科学的資源が集中しているのは軍用ロボットの作成分野であり、人間の可能性を否定していません。この意味で、ミニロボットの例は、XファイルやLEXXのようなシリーズから非常に扇動的なままです. ただし、今後 30 年間で多くの「二重使用」のアイデアが転換され、新しい家庭用ロボットの大量モデルが登場するはずです。 しかし、最初に、最も安価なブランドのソリューション (100 ドルから 100 ドル) と、同じ AIBO 犬またはタタ猫のスタイルの模倣品 (たまごっちの偽物が急速に広まったことを思い出してください) が削除されます。 大量のロボット アシスタント (NEC R10 など) の時代が 30 年後に到来し、その時までに、その価格は妥当なレベルに達し、音声インターフェイスの実装の品質は十分に受け入れられるようになるでしょう。 私が一番気に入っているのは、これらの家庭用ロボットです。 これらの「ヴァンキ」が電子メールを撮影したり、最初の電話ですべての車輪から走ってテレビの電源を入れたりすることしかできない場合でも、これはすでに多くのことです。 そして、XNUMX年後にはハリソン・フォードが映画「ブレードランナー」で追い求めていた、独特の尻尾のない「娯楽のためのモデル」が初めて登場するでしょう。 著者：Musskiy S.A.
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