Что такое робототехника. Искусственный интеллект

Информация о материале
Категория: ИТ статьи
Опубликовано: 17.02.2019, 00:54
Автор: HelpDesk
Просмотров: 1144

Робототехника-область искусственного интеллекта, занимающаяся изучением создания интеллектуальных и эффективных роботов.

Кто такие роботы?

Роботы-автоматическое устройство, созданное по принципу живого организма, предназначенное для осуществления производственных и других операций, которое действует по заранее заложенной программе и получает информацию о внешнем мире от датчиков.

Какие цели у роботов?

Самая главная цель роботов — это освободить человека от однотипной, рутинной работы.

Что такое робототехника?

Робототехника-это направление ИИ, которое состоит из электротехники, машиностроения и компьютерных наук для проектирования, строительства и применения роботов.

Аспекты робототехники

Роботы — механическая конструкция, разработаная для выполнения конкретной задачи.

Они имеют электрические компоненты , которые позволять контролировать и управлять машиной.

Они содержат определенного уровня компьютерные программы , которые определяют что робот должен сделать, когда он это должен сделать и как он будет выполнять свою задачу.

Разница между роботом и программами с ИИ

Локомоция робота

Локомоция-это механизм, который выполняет робот для передвижения в своей среде. Существуют различные типы движений:

При помощи ног

Колес

Сочетание передвижений на колесах и ногах

Передвижении

Этот тип локомоции, которая потребляет больше энергии во время ходьбы, прыжков, бега и т. д.

Данный тип локомоции требует большого количества двигателей для выполнения движений. Он подходит для грубой, а также гладкой местности, где нерегулярная или слишком гладкая поверхность делает его потребление энергии больше или меньше.

Робот может передвигаться в зависимости от количества его ног. Если робот имеет K ног, то количество возможных событий N = (2к-1)!. В случае двуногого робота (к=2), число возможных событий равно N = (2к-1)! = (2*2-1)! = 3! = 6. Следовательно, есть шесть возможных различных событий:

Поднять левую ногу

Отпустить левую ногу

Поднять правую ногу

Отпустить правую ногу

Поднять обе ноги

Отпустить вместе обе ноги

В случае к=6 ног, есть 39916800 возможных событий. Отсюда и сложность разработки робота прямо пропорциональна количеству ног.

Колесная локомоция

Требует меньшего количества двигателей для выполнения движения. Она намного легче реализовывается, так как есть меньше проблем со стабильностью в случае большого количества колес.

Стандартные колеса − вращаются вокруг оси.

Поворотные колеса − вращаются вокруг оси и смещения рулевого шарнира.

Шведская 45° и шведские 90° колеса − Омни-колеса, вращаются вокруг точки контакта, вокруг оси, и вокруг роликов.

Шаровые или сферические колеса Всенаправленные колеса, технически сложно реализовать.

Компоненты робота

Роботы сконструированы следующими компонентами:

Электропитание − роботы питаются от батарей, солнечной энергии, гидравлического или пневматического источника питания.

Приводы − они преобразуют энергию в движение.

Электродвигатели (переменного/постоянного тока) − они необходимы для вращательного движения.

Пневматические мышцы − они сжимаются почти на 40%, когда в них засасывается воздух.

Пьезоэлектрические моторы и ультразвуковой Моторс − лучшее для промышленных роботов.

Датчики − они дают информацию в реальном времени о целевой среде. Роботы оснащены датчиками зрения, чтобы вычислить глубину в окружающей среде. Тактильный датчик имитирует механические свойства сенсорных рецепторов человеческих пальцев.

Компьютерное Зрение

Эта технология искусственного интеллекта, с которыми роботы могут видеть. Компьютерное зрение играет важную роль в области безопасности, охраны здоровья, и развлечения.

Компьютерное зрение автоматически извлекает, анализирует и осмысливает полезную информацию из одного изображения или массива изображений. Этот процесс включает разработку алгоритмов для автоматического визуального восприятия.

Аппаратное обеспечение компьютерной системы видения

Оно включает в себя:

Устройства захвата изображения, такие как камеры

процессор

программное обеспечение

Устройство индикации для мониторинга системы

Аксессуары: кабели, разъемы и т.д.

Задачи компьютерного зрения

Распознавание текста − программа для преобразования сканированных документов в редактируемый текст.

Распознавание лиц − программа которая позволяет распознать характерные черты лица, эмоции и т.д.

Распознавание объектов − в будущем они будут установлены в супермаркетах, камерах хранения для отслеживания за определенными объектами.

Оценка положения − это оценка позиции объекта по отношению к камере, например как оценка положения опухоли в человеческом теле.

Область применения компьютерного зрения

Сельское хозяйство

Автономные транспортные средства

Биометрия

Распознавание символов

Криминалистика, охрана и видеонаблюдение

Инспекции промышленного качества

Распознавание лиц

Анализ жестов

Землеведение

Медицинские образы

Мониторинга загрязнения

Контроль процесса

Дистанционное зондирование

Робототехника

Транспорт

Применения робототехники

Робототехника играет важную роль в различных областях, таких как:

Производство − роботы используются для обработки материалов, резки, сварки, сверления, шлифовки и т. д.

Военное дело − автономные роботы могут достигнуть труднодоступных и опасных зон в период войны. Робот по имени Дакша, разработанный в оборонных исследованиях, помогает безопасно ликвидировать опасные для жизни объекты.

Медицина − роботы способны выполнять сотни клинических испытаний одновременно, восстановливать инвалидов, и выполнять сложные операции, таких как удаление опухоли головного мозга.

Разведка − роботы скалолазы, используются для исследований в космосе. Подводных беспилотники, используются для исследований в океане, и это лишь пару примеров.

Развлечения − Диснеевские инженеры создали сотни роботов для киноиндустрии.