Сурена (робот)

Surena ( перс . سورنا ) — серия иранских человекоподобных роботов , названных в честь парфянского генерала Сурены . Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) поместил Surena в число выдающихся роботов в мире после анализа его производительности. [1]

СУРЕНА I (Сурена 1)

СУРЕНА I

Проект SURENA I(1) был создан в Центре передовых транспортных средств (CAV) Тегеранского университета при финансовой поддержке Научно-исследовательского общества иранской промышленности и горнодобывающей промышленности. Рост и вес SURENA составляют 1,65 метра и 60 килограммов соответственно. Он может синтезировать речь на персидском языке, двигаться по траекториям и играть в базовую версию футбола.

Первый человекоподобный робот SURENA был разработан в 2007 году и имел 8 степеней свободы.

SURENA была разработана для демонстрации возможностей университета в области человеческой робототехники.

SURENA II (Сурена 2)

СУРЕНА II

[SURENA II — гуманоидный робот размером со взрослого человека, созданный в Тегеранском университете в Иране под руководством профессора Агиля Юсефи-Комы. SURENA II был построен командой из 20 инженеров и студентов менее чем за два года и был представлен в Тегеране 3 июля в рамках празднования в стране «Дня промышленности и шахт» президентом Ирана Махмудом Ахмадинежадом. Эта усовершенствованная версия SURENA I обладала несколькими возможностями, такими как способность ходить как человек, кланяться и стоять на одной ноге. SURENA II весит 45 килограммов и имеет рост 1,45 метра с 22 степенями свободы (DoF): каждая из ног имеет 6 DoF, руки — 4 DoF, а голова — 2 DoF. Чтобы заставить робота ходить и двигать головой, оператор использует пульт дистанционного управления. Использование системы управления с обратной связью, которая обеспечивает динамическое равновесие, приводит к гораздо более человеческому движению и опоре на гироскопы и акселерометры для сохранения устойчивости. Профессор Юсефи-Кома, директор Центра перспективных транспортных средств (CAV) и Лаборатории перспективных динамических и управляющих систем (ADCSL) в Тегеранском университете, заявил, что цели заключаются в изучении «как теоретических, так и экспериментальных аспектов двуногого передвижения» и «продемонстрировать студентам и общественности волнение от карьеры инженера».

SURENA III (Сурена 3)

СУРЕНА III

Следующая итерация Surena была профинансирована Организацией промышленного развития и реконструкции (IDRO) Ирана и построена командой из 70 человек в Тегеранском университете. Его увеличенные степени свободы (31) сопровождались более высоким весом в 98 кг и высотой 1,98 метра, а также улучшениями в маневренности, скорости и интеллекте. SURENA III реализовала новые системы датчиков и управления двигателями, а также некоторые элементы искусственного интеллекта.

СУРЕНА IV (Сурена 4)

SURENA IV, захватывающее движение всем телом

14 декабря 2019 года было официально представлено четвертое поколение гуманоидного робота Surena. Робот был разработан в CAST (Центр передовых систем и технологий) более чем 50 исследователями под руководством доктора Агиля Юсефи-Комы, профессора машиностроения Тегеранского университета. Представление включало движения верхней и нижней части тела, взаимодействие с хозяином и речь. Проект финансируется заместителем президента по науке и технологиям и считается символом технологического прогресса в направлении мира и человечества с целью разработки соответствующей исследовательской платформы, более развитой, чем предыдущие версии.

Первая и самая простая версия робота (SURENA I, 2008) имела всего 8 степеней свободы (DoF), а вторая (SURENA II, 2010) имела 22 DoF со скоростью ходьбы 0,03 метра в секунду. По сравнению с третьим поколением (SURENA III, 2015), у которого было 31 DoF, новый гуманоидный робот размером со взрослого человека имеет 43 DoF и более высокую ловкость рук, что позволяет ему захватывать различные предметы разной формы. SURENA IV имеет высоту 1,7 метра и массу 68 килограммов; он намного легче и меньше, чем SURENA III (98 килограммов и высота 1,9 метра) из-за лучшей конструкции структуры, основанной на оптимизации топологии, компактной конструкции настраиваемого привода и технологии 3D-печати SLA , используемой для его покрытия.

В новом поколении частота контура управления была увеличена до 200 Гц за счет использования платы FPGA, что позволило реализовать онлайн-контроллеры и оценщики. С помощью Robot Operation System (ROS) мониторинг состояния, реализация алгоритмов в реальном времени и одновременный запуск нескольких программ стали простыми.

Улучшение взаимодействия робота с окружающей средой было одной из основных целей проекта SURENA IV. Робот обладает возможностями обнаружения и подсчета лиц , обнаружения объектов и измерения положения, обнаружения активности, распознавания речи (преобразование речи в текст) и генерации речи (преобразование текста в речь), что позволяет достичь лучшего голосового пользовательского интерфейса . Онлайн-захват, отслеживание лица и объекта, а также имитация действий были реализованы путем объединения возможностей ИИ и планирования движений всего тела.

В то время как средняя скорость SURENA III составляла 0,3 километра в час, SURENA IV может ходить непрерывно со скоростью 0,7 километра в час благодаря динамическому движению своего центра масс и онлайн-контроллерам. Робот может ходить по неровной местности, используя новые контактные датчики в подошве. Исследователи из CAST разработали онлайн-контроллеры контакта для регулировки угла и положения стопы во время шага. Gazebo, Choreonoid и MATLAB использовались для моделирования движения робота и оценки различных сценариев, включая движения верхней и нижней части тела (например, ходьба боком, ходьба назад, поворот и восстановление толчком).

Технические характеристикиСурена 4Сурена 3
Ходьба
  • Онлайн-ходьба
  • Скорость движения вперед: 0,7 км/ч непрерывно
  • Поворот с произвольным радиусом
  • Боковая дорожка
  • Ходьба задом наперед
  • Скорость движения вперед: 0,3 км/ч, скорость точки 0,7 км/ч
  • Поворот с произвольным радиусом
  • Ходьба задом наперед
  • Подъем и спуск по лестницам (высотой 5 см) и наклонным плоскостям (10 градусов)
Передвижение по неровным поверхностямУстойчив на неровных поверхностях разной высоты с максимальной скоростьюУстойчив на неровных поверхностях разной высоты
Зрение
  • Распознавание лиц и отслеживание лиц
  • Обнаружение и распознавание объектов и отслеживание объектов
  • Распознавание скелета тела и имитация всего тела
  • Обнаружение активности
  • Распознавание лиц
  • Обнаружение и распознавание объектов
  • Распознавание скелета тела и имитация верхней части тела
ПрослушиваниеРаспознавание речи (больше разнообразных слов и предложений)Распознавание речи (ограниченное количество слов и предложений)
ГоворящийИспользуйте неограниченное количество слов и предложений в интеллектуальных сценариях с помощью TTS (преобразование текста в речь)Используйте неограниченное количество слов и предложений, записанных голосом
Программное обеспечение
  • ROS (Robot Operation System) используется для взаимодействия программного обеспечения и оборудования, что упрощает внесение любых изменений в программы.
  • Беседка, используемая для моделирования любых задач и сценариев с помощью смоделированного робота.
  • SDK (стандартный комплект разработчика), предназначенный для создания и редактирования различных сценариев,
  • GUI (графический интерфейс пользователя) специально для управления системой
Манипуляция объектамиСиловой захват в режиме онлайн (возможность манипулировать объектами различной формы и из разных материалов, отслеживание объекта рукой)Возможность манипулирования предметами диаметром до 6,5 мм и весом до 200 г.
Показательные Маневры
  • Умею писать
  • Генерация движения всего тела
  • Стрельба мячом разного диаметра
  • Бурение
  • Выполнение некоторых показательных действий
  • Возможность выполнения произвольных сценариев, включающих физические возможности и интеллект робота.
  • Стрельба мячом разного диаметра
  • Выполнение некоторых показательных действий

Видео

  • Официальное видео Surena 4
  • Видео Surena 3 от IEEE

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "№ 3817 | Первая страница | Страница 1". Iran Daily . Получено 1 июня 2019 .
  • Веб-сайт гуманоидного робота SURENA ENG
  • Персидский сайт гуманоидного робота SURENA Архивировано 2015-11-20 на Wayback Machine
  • Официальный сайт CAST (англ.)
  • Официальный сайт CAST (персидский)
  • Иран продемонстрировал нового робота-гуманоида Surena III
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Surena_(robot)&oldid=1255981343"