211service.com
Een reuzensprong voor humanoïde soort
De volgende generatie ontdekkingsreizigers om op de maan of Mars te lopen, zouden robonauten kunnen worden genoemd. Ze kunnen vergelijkbare wetenschappelijke taken uitvoeren als astronauten, maar hebben geen levensondersteunende apparatuur of onderdak nodig. De eerste robonaut zou naar het ruimtestation kunnen reizen om de komende drie jaar zij aan zij met astronauten te werken, als de plannen bij NASA uitkomen.
Werk met me: NASA en General Motors hebben een humanoïde robot ontwikkeld, Robonaut2 genaamd. Het is ontworpen om naast mensen of autonoom te werken.
NASA en General Motors ontwikkelen de eerste van deze humanoïde robots, genaamd Robonaut2 . In tegenstelling tot de Marsrovers van NASA, is Robonaut2 ontworpen om de vorm, beweging en het gedrag van een mens nauwkeurig na te bootsen. Dit zou het bij uitstek geschikt kunnen maken om naast mensen te werken, of om menselijke ruimtevaartuigen en woonruimten te testen, maar het biedt ook enkele unieke technische uitdagingen. GM hoopt de robots in zijn fabrieken te gebruiken en de resulterende technologie op te nemen in een aantal van zijn producten, waaronder veiligheidssystemen voor voertuigen.
De ingenieurs achter Robonaut2 begonnen in 2007 aan de robot te werken; het ontwerp is afkomstig van een versie die NASA meer dan 10 jaar geleden heeft gemaakt.
Robonaut2 bestaat momenteel uit slechts een bovenlichaam. Hij weegt ongeveer 45 kilogram en is uitgerust met meer dan 350 sensoren. Deze omvatten tactiele sensoren op de contactpunten van de vingers van de robot en zijn handpalmen, en nabijheidssensoren in zijn armen. Ingenieurs hebben ook veren en elastische materialen in de gewrichten gebouwd om de robot meer controle en flexibiliteit te geven, en om hem in staat te stellen met hogere, meer menselijke snelheden te bewegen. De robot kan ladingen van ongeveer negen kilogram dragen, vier keer meer dan andere humanoïde robots.
Rob Ambrose, hoofd van de afdeling Software, Robotica en Simulatie van NASA's Johnson Space Center in Houston, zegt dat de nieuwe robot een aanzienlijke verbetering is ten opzichte van zijn voorganger. Het is ontworpen om met een snelheid en schaal te werken die vergelijkbaar is met die van mensen, en wanneer het mensen tegenkomt, voldoet het en werkt het veilig met hen samen, zegt hij.
De technologie die nodig is om mensen waar te nemen en te reageren op menselijk handelen is bijzonder belangrijk, en dit is iets waar onderzoekers over de hele wereld aan werken, zegt Matthew Mason , een professor in robotica en computerwetenschappen aan de Carnegie Mellon University in Pittsburgh. Robonaut2 is een belangrijk platform voor het ontwikkelen en testen van dergelijke technieken, voegt hij eraan toe.
Een andere belangrijke uitdaging is om Robonaut2 effectief te laten communiceren met astronauten. Dit is echt een nieuw gebied, voegt eraan toe Wijze Gelukkig , een assistent-professor in computerwetenschappen aan de Universiteit van Wisconsin-Madison, en een lid van het menselijke computerinteractielab bij CMU. Hoe interpreteert een robot sociale signalen? Hoe communiceert het terug? We willen dat robots teamleden zijn, en het nieuwe werk is een stap in die richting. Op dit moment is Robonaut2 beperkt tot eenvoudige communicatie met mensen. Als het bijvoorbeeld zijn hoofd ergens op richt, is het een teken dat de mens die naast de robot werkt, in die richting moet kijken.
Teamwerk: Chris Ihrke, senior projectingenieur voor GM, werkt met de Robonaut2 in het Johnson Space Center van NASA in Houston.
Robonaut2 heeft 42 vrijheidsgraden en is zeer handig, zegt Ambrose. We hebben meer bewegingsvrijheid toegevoegd door hem een opponeerbare duim te geven en de manipulatoren veel sneller te maken, zegt hij. De robot heeft ook twee standaard en twee high-definition camera's ingebed in de gouden helm die zijn hoofd bedekt. Dit levert stereoscopische, 3D-beelden van zijn omgeving op, die de robot gebruikt om een dieptekaart te maken van objecten in de buurt. Het heeft ook een aantal indicatielampjes die astronauten een algemeen begrip geven van de staat waarin de robot zich bevindt. En de robot kan heel licht contact voelen; als een persoon het ergens aanraakt, kan het onmiddellijk stoppen om hen te beschermen tegen schade. De buitenhuid is ook gemaakt van zachte, gladde materialen, zodat als een astronaut er tegenaan stoot, ze geen schade zal oplopen.
De nieuwe robot is ontworpen om autonoom te werken en gebruikt feedback van sensoren om bepaalde taken uit te voeren. Naast het bouwen van nieuwe robothardware, is een van de grootste uitdagingen het schrijven van software om robots slim genoeg te maken om dingen zelf te doen, zegt Andrew Ng, een professor in de informatica aan de Stanford University, die werkt aan de ontwikkeling van algemene huishoudelijke robots.
Ambrose zegt dat NASA de robot voor een aantal verschillende missies wil gebruiken, waaronder reizen naar het ruimtestation om reparatiewerkzaamheden uit te voeren, en missies naar de maan of Mars als een voorloper van bemande missies. Als hij deel uitmaakt van een mens-robotteam, kan de robot zelfs worden achtergelaten om wetenschappelijk werk voort te zetten. Maar Mason voegt eraan toe dat de robot nog erg jong is en dat er nog veel werk aan de winkel is. Menselijke prestaties zijn een hoge lat, en hoewel robots daar nog niet in de buurt zijn gekomen, is elke vooruitgang van deze soort erg belangrijk, zegt hij.