Джастин (робот)
Человекоподобный робот
Блестящий сине-серебристый гуманоидный робот на колесах
SpaceJustin в 2009 году

Джастин (также известный как Роллин Джастин ) — автономный и программируемый гуманоидный робот с двумя руками, разработанный Немецким аэрокосмическим центром (DLR) при Институте робототехники и мехатроники, расположенном в Веслинге , Германия. [1] [2] Этот беспроводной робот, представленный в 2009 году, управляется с помощью телеприсутствия — технологии, которая позволяет человеку чувствовать себя так, как будто он присутствует из места, отличного от его реального местонахождения.

Justin предназначен для установки на его собственный спутник, маневрирования на орбите и ремонта других спутников. Однако его также можно использовать на Земле для выполнения простых задач. [3] Европейское космическое агентство (ESA) планировало разместить астронавтов на борту Международной космической станции, которые будут телеуправлять Justin, к 2014 году. [4]

Rollin' Justin имеет некоторые вариации в зависимости от его предполагаемого назначения. Например, некоторые версии Justin могут не иметь колес. DLR также создал Agile Justin — улучшенную версию Rollin' Justin, а в 2013 году TORO — похожую на Rollin' Justin, за исключением ног вместо колес. [5]

Цель

Главной целью создания Джастина было создание новых космических роботов, которые не только были бы легкими по весу, но и имели бы множество чувств и могли бы управляться с Земли. DLR заявили, что они хотят создать роботов на основе «мощных телеробототехнических концепций и человеко-машинных интерфейсов ». [6] В конечном итоге DLR надеется, что робот Джастин станет самоуправляемым; однако, мало что было сказано о том, что Джастин мог бы делать, если бы он был самоуправляемым. [3]

Функции

У Джастина есть много особенностей и характеристик, которые отличают его от других роботов.

Дизайн

У Rollin' Justin есть несколько вариаций; однако Джастин всегда оснащен двумя руками, двумя камерами высокой четкости, датчиками PMD , головой и туловищем.

Джастин оснащен двумя руками с четырьмя пальцами, которые обеспечивают человекоподобные маневры. Руки и кисти Джастина сделаны с помощью программных алгоритмов или пошаговых процедур для вычислений, которые позволяют ему взаимодействовать с окружающей средой, избегать столкновений с другой рукой или кистью и выполнять задачи. [7] Голова робота оснащена двумя камерами высокой четкости , которые дают ощущение глубины при манипулировании руками. Аналогично, камеры также оснащены программным обеспечением для распознавания объектов . [8]

Rollin' Justin, предназначенный для повседневных задач на земле, имеет мобильную платформу, которая обеспечивает мобильность. Независимо управляемый системой, Justin может свободно перемещаться на большие расстояния. Мобильная платформа включает четыре пружинных колеса (колеса, сделанные из пружин), которые обеспечивают легкую мобильность. [9] Эти колеса являются независимо подвижными, что соответствует требованиям, необходимым верхней части тела Justin при выполнении задач.

Версия Джастина, предназначенная для космоса, будет оснащена только головой, туловищем, руками и без колес. В результате пружинные колеса и мобильная платформа будут удалены, а Джастин будет установлен на космическом корабле.

Способности

Помимо починки спутников, у Rollin' Justin есть много уникальных способностей, которые отличают его от других роботов. Например, Джастин может ловить летающие объекты с вероятностью успеха 80 процентов. [10] Он может делать это благодаря камерам на голове, программному обеспечению для отслеживания и точному захвату. [10] Руки Джастина сделаны из углеродного волокна , что позволяет поднимать до 31 фунта на каждой руке. [8] Джастин также может заваривать чай и кофе и держать бумажный стаканчик, не расплескивая жидкость по рукам. [10] [2] Он не только может варить кофе, Джастин также может станцевать танец из «Криминального чтива» . [2]

Технологии

Испытание SpaceJustin в условиях Марса в 2017 году, проведенное астронавтом Паоло Несполи , который находился на борту Международной космической станции.

Верхняя часть тела Джастина имеет 43 контролируемых степени свободы , что является числом независимых факторов, которые определяют конфигурацию робота. Он может не только поднимать предметы с земли, но и доставать предметы на высоте около 2 метров. [2] Робот также имеет датчики крутящего момента (устройство, которое измеряет тенденцию силы вращать объект вокруг оси) в своих суставах, которые позволяют ему манипулировать своими руками и кистями. [1] Если бы Джастин отправился в космос, им мог бы управлять здесь, на Земле, кто-то, надев экзоскелет , который представляет собой комбинацию руки и перчатки, которая имеет силовую обратную связь (чувство осязания через силы, вибрации или движения к пользователю). [8] [11] С уникальным программным обеспечением Джастина можно использовать базовые инструменты программирования, такие как Matlab или Simulink , для управления. [1] Аналогично, если бы Джастин находился в домашней обстановке, люди могли бы управлять им с помощью iPad . [10]

Технические данные

Рабочее пространство :

  • Диаметр: около 1,7 м.

Масса:

  • около 45 кг

Полезная нагрузка :

  • около 15 кг

Степени свободы :

  • 2 x 7 для рук
  • 5 для туловища
  • 2 х 12 для рук

Датчики :

3DMo - Головка датчика :

Вариации

Робот Джастин может иметь некоторые вариации, применяемые к нему. Как упоминалось ранее, робот Джастин, который должен быть установлен на спутнике, не будет иметь колес и будет оснащен только головой, туловищем и руками без мобильной платформы. Однако он все равно будет иметь те же программные возможности, что и Джастин с колесами, только не мобильность. Кроме того, DLR недавно разработала две новые версии Rollin' Justin — Agile Justin и Torque Controlled Humanoid Robot, или TORO.

Проворный Джастин

В 2012 году DLR разработала новую и улучшенную версию Rollin' Justin под названием Agile Justin. [12] Наиболее заметное различие между Agile Justin и Rollin' Justin заключается в том, что Agile Justin может бросать мяч. [12] Rollin' Justin впервые произвел фурор в мире технологий, когда смог ловить летающие предметы, но в качестве шага вперед DLR разработала Agile Justin, способный бросать предметы. Благодаря различным передаточным числам Agile Justin теперь имеет в 1,5 раза более быстрые руки и оснащен новой архитектурой шины и электроникой колеса. [12] Архитектура шины представляет собой систему, которая передает данные между компонентами внутри или между компьютерами, в то время как электроника колеса представляет собой сеть MIDI (аппаратное обеспечение, используемое для управления производительностью), которая предназначена для соединения модуляции (процесса изменения одного или нескольких свойств периодического сигнала) колес. Agile Justin, по-видимому, является следующим шагом к гуманоидному роботу, который имеет полный контроль над телом и может координировать руки, кисти, туловище и ноги (мобильная платформа), что делает роботов более похожими на людей. [12] Поскольку Agile Justin теперь может бросать предметы, а Rollin' Justin может ловить летающие предметы, эти двое могут объединиться и поиграть в догонялки.

Гуманоидный робот с крутящим моментом (TORO)

В дополнение к Agile Justin, DLR в 2013 году представила Torque Controlled Humanoid Robot, или TORO. [5] TORO — это огромное обновление Rollin' Justin и Agile Justin. Самое большое отличие TORO от Agile и Rollin' Justin заключается в том, что TORO теперь оснащен парой ног, что делает его больше похожим на человека, чем на робота. Кроме того, TORO теперь оснащен новой головой, более тонким туловищем, легкими руками и упрощенными кистями. [12] По сравнению с другими гуманоидами, которые могут ходить, у TORO ступни меньше. Это было намеренно сделано DLR в качестве вызова, поскольку это привело бы к тому, что гуманоидный робот мог бы легче преодолевать препятствия. [12] Следующая цель DLR для TORO — иметь возможность совершать движения с «предвидением и плавностью», например, открывать тяжелую дверь или подниматься по лестнице. [12] Эти действия могут выполняться с помощью динамического процесса и будут частью программных продуктов TORO. [12] Поскольку TORO — это недавно представленный гуманоидный робот, потребуется несколько лет, прежде чем все эти вещи будут доработаны и усовершенствованы.

Ссылки

  1. ^ abcd "Сайт DLR".
  2. ^ abcd Борст, Кристоф; Ульрих Хагн (июнь 2008 г.). "Automatica 2008". Институт робототехники и мехатроники . Архивировано (PDF) из оригинала 2012-02-02 . Получено 2024-05-15 .
  3. ^ ab Eaton, Kit (2010-06-18). "Космический робот может ремонтировать корабли или приводить спутники к огненной гибели" . Получено 2011-06-24 .
  4. ^ "Управление роботом с космической станции". Европейское космическое агентство. 2011-07-29 . Получено 15 июля 2011 г.
  5. ^ ab Falconer, Jason (2013). «Представляем TORO, нового немецкого гуманоидного робота».
  6. ^ Акерман, Эван. «Космический робот Джастин починит ваши спутники, и будет выглядеть круто, делая это».
  7. ^ "Джастин Гуманоидный Робот". Singularity Hub . 9 марта 2009 г.
  8. ^ abc Хадхази, Адам (9 октября 2010 г.). «Какой человекоподобный робот лучше всего держится в космосе?».
  9. ^ "Мобильный гуманоид "Rollin' Justin"".
  10. ^ abcd Хьюстон, Томас (29.04.2011). «Робот Rollin' Justin ловит мячи и варит кофе». Huffington Post .
  11. ^ «Управление роботом с космической станции».
  12. ^ abcdefgh Дейл, Трэвис. "Agile Justin: Rollin' Justin из DLR получает младшего, более гибкого брата — пара объединяется, чтобы играть в мяч". Архивировано из оригинала 29-04-2016 . Получено 13-11-2013 .
На Викискладе есть медиафайлы по теме SpaceJustin .
  • Человекоподобный робот учится чинить спутники на YouTube
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Justin_(robot)&oldid=1237712975"