Робот Андроид

Андроид – это человекоподобный робот. Сходство ищут именно по внешним признакам строения: две руки, две ноги, голова и туловище.

Термин «андроид» (от греч. andro — человек, мужчина) пришел из научной фантастики, еще в XVIII веке предсказавшей появление человекоподобного робота. Главным отличием андроида от роботов других архитектур является его антропоморфность: андроид должен иметь основные элементы телосложения человека и двигаться как человек.

Пожалуй, самым знаменитым андроидом в мире является робот-переводчик C-3PO («си-трипио») из саги «Звездные войны» Джорджа Лукаса. А вот его верный спутник, робот R2-D2 («арту-диту»), андроидом уже не является, поскольку по «архитектуре» ничуть не похож на человека. К слову, современные производители роботов чаще используют более «политкорректный» термин «робот-гуманоид» (humanoid robot), который означает то же, что и андроид, но при этом не содержит указания на пол. В данном обзоре речь пойдет именно о человекоподобных роботах, выпускаемых ведущими мировыми производителями.

Sony SDR-4X — «пляшущие человечки»

Не успели стихнуть восторги по поводу электронных щенков семейства AIBO, как компания Sony (http://www.sony.co.jp/) выпустила робота-андроида SDR-4X. Кадры сенсационной премьеры с групповыми танцами этих роботов обошли все новостные телеканалы мира, в том числе и российские. Когда видишь, какие пируэты выделывают эти малютки (их рост — 58 см), то глаза невольно ищут логотип студии Джорджа Лукаса. Но это не компьютерная графика, а реальные съемки первых массовых андроидов начала XXI века.

Интегрированная система адаптивного контроля в реальном времени — секрет пластики андроида Sony — обеспечивает оперативное управление всеми «суставами» робота (а их 28!) на основании сигналов, поступающих от многочисленных датчиков.

Робот действительно прекрасно передвигается на своих двоих, не теряя равновесия даже на неровной поверхности. Sony продемонстрировала следующий тест: робота ставили на плоскую горизонтальную поверхность, которая начинала раскачиваться сразу в двух плоскостях. Робот переступал с ноги на ногу, отходил на шаг назад, делал шаг вперед, но сохранял устойчивость. Недаром на рекламных снимках SDR-4X часто изображают на скейтборде — этот робот вполне способен воспроизводить движения скейтбордиста. Примечательно, что для сохранения устойчивости и выбора способа движения (например, при подъеме по ступенькам) робот не нуждается в помощи внешней рабочей станции для анализа нестандартной ситуации — ему вполне достаточно производительности собственных «мозгов».

Функцию глаз у андроида Sony SDR-4X выполняют две видеокамеры с цветными CCD-матрицами (диагональ матрицы — 0,2 дюйма; разрешение — 110 тыс. пикселов). Благодаря использованию двух камер удалось реализовать стереоскопическое «зрение» (как у человека) — робот может не только воспринимать очертания объекта, но и способен оценить расстояние до него. Получение «трехмерного» изображения нужно андроидам для того, чтобы успешно обходить препятствия, заранее просчитывая оптимальный маршрут, а самое главное — узнавать людей по чертам лица. Это звучит невероятно, но андроид Sony способен выделять из общего фона лица людей, а в его памяти может храниться до десяти образов различных лиц. В зависимости от «эмоционального состояния» андроида, его глаза изменяют свой цвет (доступно до 6,5 тыс. оттенков) — эта функция реализована при помощи светодиодов.

Помимо цифровых «органов зрения» разработчики снабдили роботов слуховой системой, состоящей из семи микрофонов, а также генератором речи. Благодаря этому андроид SDR-4X способен ориентироваться по источнику звука и распознавать голоса разных людей. Встроенные функции распознавания речи у робота весьма слабые, однако он может через беспроводной сетевой интерфейс перенаправить оцифрованный речевой сигнал на рабочую станцию для более тщательного анализа и распознавания при помощи специальных словарей. Кстати, голосовой генератор робота намного совершеннее, чем его слуховые возможности: SDR-4X умеет петь и произносить слова (лексикон этого робота включает 60 тыс. слов).

Одним из интересных решений, использованных при создании SDR-4X, является технология распределенных вычислений. Иными словами, робот может выступать в качестве интерфейса ввода-вывода информации. Операции по обработке этой информации осуществляются на удаленном компьютере (а его-то можно запросто модернизировать, установив новые версии программного обеспечения и дополнительные аппаратные средства). Обработанные данные передаются роботу через беспроводной канал.

Вообще говоря, многие «способности» робота уже сейчас можно программировать на удаленном ПК. Для того чтобы научить робота новым танцевальным па, используется пакет Motion Control. При создании даже самых рискованных движений программа проконтролирует, чтобы робот не потерял равновесие и не упал. Впрочем, в отличие от большинства людей, даже из положения лежа на спине SDR-4X способен подняться в считанные секунды.

После функционального описания робота так и хочется узнать, что же находится в голове у этого малыша. Впрочем, не обязательно именно в голове. «Мозг» робота SDR-4X базируется на паре 64-разрядных RISC-процессоров. Плюс два модуля DRAM-памяти по 64 Мбайт. Управляющая работой SDR-4X операционная система реального времени Sony Aperios записывается на 16-мегабайтную флэш-карту формата Memory Stick. Предусмотрен и еще один слот — для подключения накопителей и устройств, выполненных в формфакторе PC Card Type II. Помимо вышеперечисленных устройств у робота имеются инфракрасный сенсор (он используется для определения расстояния), датчик прикосновения на голове, а также несколько температурных датчиков.

При росте 58 см робот с установленными аккумуляторами весит 6,5 кг. Максимальная скорость, развиваемая им на ровной поверхности, составляет 20 м/мин. При этом двигается он частыми (один шаг занимает десятую долю секунды), но очень короткими (всего по 6,5 см) шагами. В условиях «пересеченной местности» скорость еще меньше — не более 6 м/мин. В этом случае на каждый шаг у него уходит в среднем по секунде, а длина шага увеличивается до 10 см. Будущим хозяевам этого андроида стоит иметь в виду, что он не умеет передвигаться по скользкой наклонной поверхности.

Разработчики снабдили робота расширенными возможностями жестикуляции — он способен выражать свои «эмоции» движениями головы (имеющей четыре степени свободы), рук и даже пальцев, которыми робот может двигать по отдельности. Из соображений безопасности возможность «давать волю рукам» у робота заблокирована: он не сможет не только отвесить вам пощечину, но и просто крепко сжать руку.

Впрочем, глядя в горящие глаза Sony SDR-4X, понимаешь: единственное, чего японцы пока не научились делать, — давать роботам человеческие имена вместо бездушных буквенно-цифровых аббревиатур.

Show More
Добавить комментарий