Automata and Robots
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Research on Traditional Technology from the Edo Period and Modern Robots
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Épisode 8: Technologie de programmation pour « les Mouvements », et Robots à notre monde
Il est important de donner au robot des mouvements/déplacements en envoyant par le biais des capteurs des informations de «sentir» et «répéter» de diverses informations.
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«Sentir, penser et bouger » sont essentiels dans le développement de la technologie robotiques. D'entre eux, permettez-moi maintenant de parler du «mouvement» mécanisme.
Un robot bipède peut marcher sur deux jambes. Cela peut sembler assez naturel, mais «marcher» est en fait très complexe et peut être grossièrement divisé en trois points principaux.
Tout d'abord, «marcher» est composé d'un mouvement en déclinaison continue vers l'avant. Cependant, la chose merveilleuse est que vous ne tomberiez jamais si vous penchez continuellement vers l'avant. Le plus haut le centre de gravité d'un objet est, le plus lent à tomber, mais, il tombe plus facilement quand le centre de gravité est bas.
Plus grand le robot est, plus élevé le centre de gravité est, par conséquent, le mouvement de tomber devient plus lent tout en permettant une commande de «déplacer les jambes et les mains de cette manière» à donner bien en avance. En revanche, les jambes et les mains des petits robots doivent être acheminés rapidement puisqu’ils tombent plus facilement, ce qui est la raison pour laquelle il est si difficile pour les petits robots de marcher.
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Deuxièmement, «marcher» comprend toute sécurité lors de poser vos jambes sur le plancher. Avez-vous déjà ressenti la force d’impact dans votre estomac quand vous vous déplacez vers le bas des escaliers sans se rendre compte combien de temps cela va durer ?
L’impact de 1,4 fois supérieur à votre poids sera appliqué sur les pieds à l'atterrissage. Et près de deux fois supérieure à celle lors de l'exécution. Inconsciemment le corps humain absorbe cet impact à l'atterrissage. L'impact de l'estomac serait cette motion étant absorbée.
Il est assez facile de faire marcher un robot géant. Toutefois, le pilote ne meurt de l'impact important de cette marche. Si un robot pèse 43 tonnes, l’impact qui se pèse sur le pilot est 1,8 fois de ce poids, soit environ 80 tonnes. Comment se déroule la marche et la façon d'absorber l'impact d'atterrissage sont les deux choses à soigneusement examiner.
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Troisièmement, l'arrêt est tout aussi important que la marche et le déplacement. Votre corps tremble quand vous arrêtent subitement de balancer une batte de baseball ou une raquette de tennis. Dans ce cas, plus lourde la partie mobile est, plus difficile le contrôle est.
Une variété de robots est disponible dans le monde d'aujourd'hui, dont plusieurs ont des jambes élancées. Il y a une bonne raison à cela. Semblable à balancer une chauve-souris, il est difficile d'équilibrer les jambes lourdes car ils produisent beaucoup d'inertie. Les jambes élancées sont plus légères et donc moins d'inertie, même lorsque elles ont beaucoup marché. Le but est de rendre les jambes équilibrées. D'où les grosses jambes de robot sont plus difficiles à manipuler.
Morph3 maintient son équilibre en utilisant l'imbrication des organismes supérieurs et inférieurs. La partie inférieure du corps oscille pour diminuer la force du torse lorsque le torse se déplace rapidement. Les voitures ne peuvent pas freiner brusquement. Toutefois, l'annulation de l'inertie permet de faciliter à s'arrêter. Loi de Newton est merveilleux, n'est-ce pas? Il est le principe de mouvement.
Les «Sentiments» de robot dépendent de la façon dont vous les faites réfléchir. Programme simple d’IA tente de prendre les décisions nécessaires en utilisant les informations extraites de l'ensemble des informations obtenues grâce à des capteurs. Cependant, les robots avancés ont un grand nombre de capteurs et donc ne peuvent pas traiter l'information nécessaire en raison de trop nombreux info pour l'ordinateur. Ceci est similaire aux humains qui se lassent après une trop grande absorption de l'information sensorielle.
Les hautes performances des robots récentes se concentrent leur sens sur la force appliquée à la plante des pieds, mais pas tellement sur les autres parties pendant leur promenade. Ils choisissent d'utiliser des capteurs en fonction de ce que leur IA pense. Ici, «penser» et «sentir» sont considérés comme un duo.
Par exemple, Hallucigenia 01 peut monter des escaliers et des pentes avec son corps plat. Il soulève une jambe légèrement pour chercher quel pas à utiliser comme un prochain pas avec l'ordinateur se concentrant sur le toucher. Il se concentre sur les sens et essaie de savoir s’ «il n'y a rien qui toucher ses pieds?» tout se passe dans un laps de temps très court. Cette information collectée par le capteur est ensuite transférée à l'autre jambe de robot.
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Hallucigenia 01, robot à huit pieds
Conjointement développé par fuRo et LEADING EDGE DESIGN
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Comme je suis engagé dans le développement de robots, je me demande souvent: «Est-ce que Astro Boy existent-ils réellement?» ou « des robots révoltent-ils comme dans le film Terminator ?» En fait, les ordinateurs sont un agrégat de «Marche» et «Arrêt». Les programmes déterminent si un bit est activé ou désactivé. En bref, il est actuellement impossible pour les ordinateurs de posséder de l’IA qui réellement «penser» dans un sens stricte.
D’ailleurs, de divers robots disponibles aujourd'hui comprennent un robot nettoyeur, le Roomba. Son mode peut changer pour le mode de mur quand son capteur à distance détecte un mur. Il reconnaît la forme d'une chambre à l'aide de capteurs pour détecter les différents coins ; par exemple, s'il détecte les escaliers ou les étagères, il peut éviter de tomber. Il est tout à fait un bon robot. Les robots actuels sont tous réalisés en combinant leurs bons points seulement.
Quant à la technologie de marche, le MIT a déjà développé un robot balayeur avec pattes élancées. Comme indiqué ci-dessus, c’est un concept raisonnable.
En outre, Boston Dynamics développe un robot militaire avec le soutien financier du Pentagone. Il est contrôlé de la façon dont j'ai décrit ci-dessus: Le robot ne tombe jamais comme il se déplace en penchant vers l'avant. Il penche en avant mais met immédiatement l'autre jambe en avant.
Une société à Kita-Kyushu a annoncé un nouveau robot de sauvetage «Enryu» en 2004. Un homme monte au robot lorsqu'il est utilisé en cas de catastrophe. Par exemple, il peut briser une vitre pour ouvrir la porte de véhicule lorsque cela ne peut plus s’ouvrir en raison d'un accident de voiture. Cependant, les humains portent du secours aux victimes de l'accident de voiture. Le robot n'a jamais directement en contact avec la victime. Alors pourquoi les humains plutôt que les robots sont-ils placés dans les secours en cas de catastrophe? La réponse est, pour les raisons suivantes: Les robots ne peuvent pas déterminer la taille ou si la victime est assise (ou couchée), ou comment elle est physiquement (la taille de la victime) et combien de force est demandée pour la enlever de la voiture sinistrée. Il est encore très difficile pour les robots de prendre ce genre de décisions.
L’AIST (Sciences et Technologie industrielles avancées) a fait un communiqué de presse sur un robot modulaire de type qui peut fonctionner en coopération avec d'autres robots en 2003. Chacun des robots inclut un module magnétique et sa forme change en fonction de la façon dont ils sont combinés. L’AIST semble penser que cela pourrait se révéler utile en cas de catastrophe. Un robot modulaire se compose de multiples robots ordinaires avec chacun d'entre eux s'allient pour former un module. Pour votre information, Hallucigenia 01 est aussi un robot modulaire.
Un sentiment de plaisir peut parfois conduire à la création de technologies. Les points essentiels de robot peuvent se comprendre si vous comprenez leur technologie: «Ce robot a les jambes élancées de sorte qu'il se déplace en raison de telle ou telle technologie.» Comprendre la technologie peut changer votre point de vue. Et il est très intéressant de toute façon.
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[morph3]
Démonstration de la proposition complexe
Conjointement développé par fuRo et LEADING EDGE DESIGN
(Cliquez sur l'image pour lancer la vidéo.
2 minutes et 56 secondes, 14.706 KB)
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Takayuki Furuta
Directeur du Centre de technologie robotique future, l’institut de technologie de Chiba
Engagés dans le développement de robots humanoïdes comme chef du projet des systèmes symbiotiques de Kitano, l’équipe de développement des robots auprès du JST. Auparavant, il était Directeur du Centre de technologie robotique futur, l'Institut de technologie de Chiba, daté de juin 2003. Il a développé le robot humanoïde « morph3 » en 2002, et puis « Hallucigenia 01 » en intégrant la technologie automobile avec la technologie robotique en 2003.
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