История Развития Антропоморфной Робототехники

Становление антропоморфной робототехники напрямую коррелирует с началом разработки активных экзоскелетов: так, первый шагающий экзоскелет был создан в 1969 году под руководством югославского исследователя и ученого, специалиста в области биомеханики и робототехники Миомира Вукобратовича.

в институте.

Михаил Пупин в Белграде.



История развития антропоморфной робототехники

Дальнейшую доработку и детальное изучение экзоскелета провел Миомир Вукобратович совместно с советскими коллегами в НИИ механики МГУ имени М.

В.

Ломоносова и в Центральном государственном институте ортопедии и травматологии (ЦИТО).

Аппаратно-программируемый, построенный и испытанный в 1974 году активный экзоскелет с электромеханическими двигателями показан на фото ниже.

На момент своего создания он был предназначен для оценки и разработки электромеханических двигателей для ортопедических устройств и стал первым в мире примером активного экзоскелета с электродвигателями в качестве силовых приводов.

Этот экзоскелет можно считать полноценным предшественником современных антропоморфных роботов, приводимых в движение электродвигателями.

Используя концепцию точки нулевого момента (TNM или Zero Moment Point (ZMP) на английском языке), ученые Исследовательской лаборатории Икиры Като в 1984 году разработали 3D-модель двуногого шагающего робота (BWR) и протестировали свойства его силовых приводов.

.

Профессор Като и его коллеги-ученые первыми реализовали динамическую походку DSR с балансировкой туловища в роботе WL-12 в 1986 году.



История развития антропоморфной робототехники

Подразумевалось, что ДШР должен самостоятельно адаптировать собственную походку к неровностям поверхности и объезжать препятствия.

Вышеупомянутой группе ученых в итоге удалось представить конструкцию тела робота, способного стабилизировать походку – робот WL-12 был способен делать 30-сантиметровые шаги за 2,6 секунды.

В данном случае использовался алгоритм, генерирующий временную траекторию движения верхней части тела робота при обеспечении случайно выбранной траектории движения нижних конечностей и ТНМ.

Существенными недостатками WL-12 были неэстетичный дизайн и слабое внешнее сходство с человекоподобными роботами в современном понимании.

На основе того же метода «Точки нулевого момента» ученые из исследовательского центра Вако, Honda R&D Co. Ltd. (Исследовательский центр Вако), в 1986 году представили антропоморфного робота HONDA, который прошел долгий путь от роботов линейки E. , от модели E0 до модели E6 в 1986–1993 годах и линии P, от модели P1 до модели P4 в 1993–2000 годах и, наконец, до современной линейки ASIMO.

История развития антропоморфной робототехники

Антропоморфный робот Хонда.

Слева направо: модели E0, E6, P1, P4, ASIMO 2014 г.

В последнее время мы наблюдаем возросший интерес к экзоскелетам, что послужило первоначальным толчком для успешных исследований в области статического и динамического равновесия ДСР.

В этой связи хотелось бы отметить российский проект ЭкзоАтлет , команда которой с 2013 года занимается разработкой медицинской версии экзоскелета для людей с ограниченными возможностями с нарушениями двигательных функций нижних конечностей.

Алгоритмы управления позволяют пациенту двигаться автоматически, повторяя наиболее естественный процесс ходьбы человека, что позволяет значительно ускорить его.

процесс восстановления двигательной и нервной деятельности.

На сегодняшний день «ЭкзоАтлет» уже представил вторую версию действующего прототипа экзоскелета для реабилитации.



История развития антропоморфной робототехники

Лидером отечественной антропоморфной робототехники — а сегодня монополистом на российском рынке робототехники — является НПО «НПО».

Технология Android «Они зарекомендовали себя как успешная и конкурентоспособная компания на мировом рынке, которая ведет активную научно-исследовательскую деятельность, а также внедряет свои инновационные решения и выпускает постоянно совершенствующуюся линейку антропоморфных роботов AR-600.

История развития антропоморфной робототехники

Слева направо: модели AR-600, AR-600E, SAR-400, SAR-401. В начале 2000-х годов компания «Новая Эра» из Санкт-Петербурга предприняла попытку создать первый российский антропоморфный ДШР АРНЕО, которая, к сожалению, не увенчалась успехом.

Одним из интересных решений, предложенных «Новой Роей», стало использование бесконтактных электродвигателей постоянного тока мощностью 60 Вт, которые производились непосредственно самой компанией и обладали высокими удельными характеристиками, позволяющими развивать достаточно большую мощность, принимая во внимание учитывать нагрузку на ноги ДШР.



История развития антропоморфной робототехники

Фото: enlight.ru/post/6043 Обзор подготовлен по материалам прикладных научных исследований ДШР, проведенных Лаборатория интеллектуальных робототехнических систем (ЛИРС) Университет Иннополис.

В число текущих проектов лаборатории входит разработка и исследование систем управления механикой движения антропоморфных робототехнических комплексов, основанных на контроле статического и динамического равновесия.

Заведующий лабораторией: профессор Магид Евгений, автор более 40 научных работ*.

Подробный обзор современных антропоморфных роботов будет представлен в следующем материале.

Лаборатория открыта для набора студентов в магистратуру по направлению Робототехника - [ подробности и условия приема ] *Работы профессора Магида опубликованы на английском, русском и японском языках, индексируются в международных рейтингах с индексом Хирша 6 и цитируются более 300 раз в трудах других зарубежных ученых по данным Google Scholar .

Теги: #наука #История ИТ #Робототехника #история #история #краткий обзор

Вместе с данным постом часто просматривают: