10 robots die nieuwe en nieuwe vaardigheden leren

Dankzij sciencefictionfilms weten we allemaal wat we kunnen verwachten als AI eindelijk hier is: de AI zal niet lang nadenken over het feit dat robots veel beter zijn dan de kwetsbare vleeszakken die mensen worden genoemd. Op dat moment worden onze dagen geteld.

Sci-fi-films zijn een waarschuwing over de gevaren van menselijke overmoed, maar het is overduidelijk dat we geen acht slaan op deze waarschuwing. Daarom blijven we nieuwe robots ontwikkelen en geven ze een steeds angstaanjagender arsenaal aan trucs.

10 Samurai Robotarm is nauwkeurig genoeg om een ​​peapod in tweeën te splitsen

Maak kennis met Motoman MH24, een industriële robotarm gebouwd door Yaskawa Electric Corporation. Deze robot is misschien maar een onderdeel, maar wat het mist in lichaamsdelen, maakt het goed in een afkoelende precisie bij het hanteren van een katana.

In een misplaatste poging om zijn producten te promoten met een virale video, leerde Yaskawa de MH24 hoe het eeuwenoude samurai-wapen moest worden gebruikt. Om dit te doen riepen technici van Yaskawa de hulp in van één Isao Machii, een vijfvoudig wereldrecordhouder in de kunst van het snijden van dingen met een zwaard. Machii droeg een bewegingsdemonstratiepak dat zijn bewegingen registreerde en voerde ze naar de MH24. Tijdens latere fasen van het project moesten de medewerkers van Yaskawa een helm en kogelvrij vest dragen om per ongeluk onthoofding te voorkomen.

Nadat hij alles had geleerd wat er te leren viel, stond Machii op het punt de robotarm te confronteren met willekeurige messen. De MH24 had geen probleem met het snijden van fruit en tatami-matten. Het splitste zelfs een horizontaal geplaatst peapod dwars door het midden. De machine was net zo effectief als Machii als het ging om het hakken van dingen, met als bijkomend voordeel dat je nooit hoeft te rusten.

Als robots van de toekomst ooit een genadeloze beul nodig hebben, hebben ze nu de perfecte kandidaat. Als het een troost is, had het Yaskawa-team blijkbaar enkele maanden nodig om de MH24 deze indrukwekkende vaardigheid met succes te leren. Maar hier gaat het om robots: als ze het eenmaal hebben geleerd, vergeten ze het niet.

9 Cheetah springt nu over horden

Je bent misschien al bekend met de Cheetah-robot van Boston Dynamics (nu Google), een viervoeter die in staat is om maar liefst 45 kilometer per uur (28 mph) te rijden. Wat je misschien niet weet, is dat het onlangs een paar leuke - of juister, angstaanjagende - upgrades kreeg: Cheetah kan nu over obstakels heen springen.

Met behulp van een laser-gebaseerde sensor om de hindernissen te "zien", berekent Cheetah de meest optimale manier om erover te springen. Na de sprong landt de robot op zijn poten en vervolgt zijn weg. Dit is een vrij ongelooflijke prestatie voor een machine die 32 kilo weegt (70 lb). Je kunt niet langer hopen te ontsnappen van het viervoetige terreurbeest door simpelweg dingen op zijn pad te gooien. Cheetah kan objecten gemakkelijk op 46 centimeter (18 inch) schalen.

Als volgende stap zijn Google-wetenschappers van plan om de Cheetah in de open lucht te testen om te zien hoe deze presteert op zacht, oneffen terrein, waardoor het de perfecte gelegenheid is om te ontsnappen in het wild.

8 Insectrobots kunnen op water springen

Wat krijg je als een team van biologen, biorobotica-experts en werktuigbouwkundigen bij elkaar komen om het gedrag van waterstriders te bestuderen? Een robot die dat gedrag perfect kan nabootsen, klaarblijkelijk. Reuters heeft deze nieuwe robot al vergeleken met de sinistere spiderrobben uit Minderheidsverslag.

Het begon allemaal toen een team van de Seoul National University (en een deelnemer uit Harvard) high-speed camera's gebruikten om te analyseren hoe kleine waterstriders erin slagen om op water te springen zonder de oppervlaktespanning te doorbreken. Het blijkt dat waterstriders geleidelijk versnellen tijdens het maken van de sprong om te zorgen dat het water op geen enkel moment onder druk afbreekt. Geïnspireerd door deze ontdekking, zijn de onderzoekers overgegaan tot het maken van een insectenrobot die hetzelfde principe volgt.

De miniatuurbot heeft een lichaam dat slechts 2 centimeter lang is en balanceert op poten van 5 centimeter (2 in) gemaakt van dunne draden. De "voeten" van de robot zijn bedekt met een laag waterafstotend materiaal om het die extra rand te geven. Het weegt slechts 68 milligram. Als gevolg hiervan kan de bot meer dan 14 centimeter (5,5 inch) in de lucht springen. Wat meer is, het doet dit even goed van een hard oppervlak en van water.

Het enige nadeel van het huidige prototype is dat het maar één keer kan springen en niet op de grond belandt. Maar het onderzoeksteam is al van plan om een ​​bijgewerkte versie te bouwen die ook kan zwemmen en veel meer complexe taken kan uitvoeren. Om Je-sung Koh te citeren, een van de co-leads van de studie gepubliceerd in Wetenschap, deze taken kunnen "militaire bewaking" omvatten. Dus als u zich niet eerder zorgen maakte, is het misschien een goed moment om te beginnen.

7 Six-Legged Insect Bot past zich aan zijn omgeving aan

Deze insectachtige vent wordt "Hector" genoemd, die veel onschuldiger klinkt dan de volledige naam: Hexapod Cognitive Autonoom Operating Robot. Het is gemaakt door onderzoekers van de universiteit van Bielefeld in Duitsland en is geïnspireerd op de beweging van wandelende takken.

Hector heeft zes ledematen en kan elk afzonderlijk bewegen. Dit wordt "vrije loop" genoemd en laat de robot zich snel aanpassen aan het oppervlak waarop het loopt. Elk been kan halverwege de koers zelfs van koers veranderen, waardoor Hector over onvoorspelbare obstakels op zijn pad kan klimmen.

Hoe is dit mogelijk? Welnu, elk ledemaat van Hector bestaat uit drie passieve, elastische gewrichten die als spieren werken. Een complex netwerk van sensoren geeft Hectors benen de mogelijkheid om te reageren op wat ze kunnen waarnemen. Blijkbaar kunnen de aanhangsels van Hector zelfs leren van ervaringen.

Hector lijkt misschien niet veel, maar het lichaam is gemaakt van koolstofvezelversterkt plastic (CFRP), waardoor het zowel superlicht als erg taai is. Dankzij dit kan Hector gemakkelijk zware voorwerpen dragen. Een eerder prototype woog 12 kilo (26 lb), maar kon wel tot 30 kilogram (66 lb) dragen.

Alsof het idee van een sterke insectoïde robot die ruw en onvoorspelbaar terrein kan doorkruisen niet zorgelijk genoeg is, zijn de onderzoekers nu van plan een speciale camera toe te voegen waarmee Hector zijn omgeving kan zien zoals insecten dat doen. Oh, en ze voorzien Hector ook van twee speciale voelsprieten die de robot helpen objecten te begrijpen door ze aan te raken.

6 Spot houdt altijd zijn balans

Je hebt waarschijnlijk Spot's omvangrijke oudere broer BigDog ontmoet, een maniak met vier poten die sintelblokken rond kan gooien als lappenpoppen en tot 50 kilogram op zijn rug dragen. Hoewel Spot niet zo groot of moeilijk is, heeft het een paar eigenaardigheden. Om te beginnen kan Spot gemakkelijk trappen beklimmen en steile hellingen steile hellingen oplopen. Het tempo dat de voorkeur verdient, is joggen, hoewel Spot een respectabele 70 kilo weegt (160 lb).

Het meest indrukwekkend is dat het bijna onmogelijk is om evenwicht uit te schakelen. Het is een upgrade van het vergelijkbare zelfbalanceringsmechanisme van BigDog en werkt verrassend goed. Om dit te bewijzen, hebben Google-onderzoekers de gewoonte herhaaldelijk te proberen Spot ter plaatse te krijgen. Je kunt zo'n kick om 00:28 zien in de bovenstaande video. We kunnen alleen maar hopen dat Spot al dit misbruik niet voor langdurig geheugen pleegt.

Op een ander punt in de video (01:25) kunnen we een paar Spot-robots zien die samen een heuvel op lopen. De een lijkt de ander te duwen als hij er steeds weer in botst, totdat het paar perfect synchroon loopt terwijl ze de helling schalen. Dit schijnbaar collectieve gedrag is niet opzettelijk geprogrammeerd. In plaats daarvan is het een natuurlijk resultaat van het balanscorrigerende systeem van Spot, waardoor het niet minder griezelig aanvoelt.

5 Robotkakkerlak kan door nauwe ruimten worden geperst

Robots en kakkerlakken zijn twee dingen die het best samengaan, maar dat stopte niet met dit onderzoeksproject, gefinancierd door het US Army Research Laboratory. Dus nu hebben we een robotachtige kakkerlak die door obstakels kan knijpen, net als zijn biologische tegenhanger. En het is net zo verontrustend als je je misschien zou voorstellen.

Hoewel de meeste robots afhankelijk zijn van sensoren en geavanceerde programmering, vertrouwt de zespotige kakkerlakkenbot op zijn fysieke vorm om de taak te volbrengen door obstakels te gaan en er griezelig uitzien in het proces.

Het onderzoeksteam testte drie verschillende vormen voor de schaal van de robot: rechthoekige, ovale kegel en vlakke ovaal. Hun bevindingen zijn niet bijzonder verrassend: hoe minder afgerond de vorm, hoe moeilijker het is dat de bot door obstakels knijpt. Dit is hoe ze zijn aangekomen bij de laatste vorm van de kakkerlak.

Niet tevreden om zomaar deze gruwel achter te laten zoals het is, het team denkt al aan toekomstige robots die op verzoek hun vorm kunnen veranderen om beter te passen bij het soort obstakel waarmee ze worden geconfronteerd.

4 Gecko Robot klimt muren die 100 keer zijn gewicht dragen

We hebben je al eerder verteld over RISE, een robot die verticale oppervlakken kan beklimmen.

Dat was twee jaar geleden. In 2015 hebben we nu een robot die verticale oppervlakken beklimt en tegelijkertijd 100 keer zijn eigen gewicht draagt. Dat is geen typfout. Deze minuscule bots zijn gemaakt door werktuigbouwkundigen aan de Stanford University en klimmen op verticale muren met veel zwaardere gewichten achter hun rug.

Ze laten zich inspireren door gekko's, met plakkerige voeten om de muur vast te pakken. Elke voet heeft een verzameling rubberen spikes die buigen bij het vasthouden aan de muur en rechtzetten bij het losmaken. Hun bewegingen zijn ongelooflijk bewust om ervoor te zorgen dat de robot niet het risico loopt om te vallen: één voet grijpt de muur stevig vast terwijl de andere naar voren beweegt. Als gevolg hiervan kan een minuscule robot van 9 gram (0,3 oz) maximaal 1 kilo (2 lb) aan spullen achter zich slepen. Als dit schaalbaar is, kan een robot van 1 kilo gemakkelijk een gemiddelde mens vervoeren.

Wetenschappers van Stanford passen dit concept ook toe op grondbots die de zwaartekracht niet hoeven te bestrijden door omhoog te klimmen. Een dergelijke bot, μTug, weegt slechts een beetje meer dan zijn gekko neven en nichten: 12 gram (0.4 oz). Maar μTug kan een lading trekken die maar liefst 2.000 keer zwaarder is. Nogmaals, dat is geen typfout. Zoals onderzoeker David Christensen het noemt, dat is hetzelfde als een mens die "rond een blauwe vinvis trekt".

Voor het geval je je afvraagt: Ja, het team denkt er absoluut over om hun zelfklevende voetjesmethode te gebruiken op grotere, krachtigere robots. "Als je jezelf een beetje meer ruimte laat, kun je een aantal fantastische dingen doen", concludeert Christensen.

3 Zelfgenezingrobot haalt schade aan ledematen op

Robots zijn niet bepaald de beste improvisatoren. Ze zijn gebouwd om nauwkeurig gedefinieerde taken te verwerken in een relatief voorspelbare omgeving. Zelfs kleine schade kan een machine van een bekwame machine naar een waardeloze stapel rotzooi veranderen. Dat komt omdat het simpelweg niet praktisch is voor ontwerpers om te anticiperen op alle mogelijke scenario's waarvoor een robot een contingentiereactie voor elk van hen zou kunnen zien en programmeren. Maar wat als je een robot zou kunnen leren om 'out of the box' te denken?

Dat is precies wat Jean-Baptiste Mouret en een team van onderzoekers van de universiteit Pierre en Marie Curie hebben gedaan. Ze wilden een robot die zijn gedrag kon veranderen in reactie op schade, net als dieren die geen druk uitoefenen op een gewonde ledemaat. Daarom hebben ze voor dat doel een trial-and-error-programma ontwikkeld. Hun robot begint met een grondige kennis van zijn eigen bewegingen. Wanneer hij gewond raakt, probeert hij verschillende manieren van lopen om er een te vinden die de schade het best compenseert. Fans van Dead Space's "strategische versnippering" moeten bekend zijn met de uitdaging.

De onderzoekers hebben hun programma getest op een robot met zes poten, 50 centimeter (20 in). Opmerkelijk genoeg vond de robot een manier om te lopen nadat hij vele soorten schade had geleden, ook wanneer twee van zijn ledematen volledig waren beschadigd.Het team testte ook een robotarm, die zijn taak bleef uitvoeren nadat de gewrichten op 14 verschillende manieren waren gebroken. Zoals onderzoeker Antoine Cully tegen ABC Science zei: "Het is verbazingwekkend om te zien hoe een robot van kreupel en slap wordt en binnen ongeveer twee minuten efficiënt wegloopt." Geweldig? Zeker. Maar ook behoorlijk verontrustend, als we moesten raden.

2 Flying 'Bat' Robot kan ook lopen

Het enige dat u eigenlijk over deze robot moet weten, is dat deze is gebaseerd op vampire vleermuizen. Als dat feit alleen niet genoeg is om je nachtmerries te geven, dan is dit meer: ​​het is een vliegende robot die ook loopt, en de geprefereerde manier van landen is een "gecontroleerde crash." De vleermuis bot wordt DALER genoemd naar de uitvinder, Ludovic Daler, en is een afkorting voor "Deployable Air-Land Exploration Robot."

DALER heeft een opvouwbaar skelet, zodat het zijn vleugels kan uitklappen en op aanvraag kan intrekken. In de lucht helpen de draaiende vleugels de hoogte te regelen. Op de grond vouwen ze zodat DALER beter door nauwe ruimtes kan navigeren. In de lucht kan DALER snelheden tot 72 kilometer per uur (45 mph) bereiken. Dit daalt dramatisch tot slechts 6 centimeter per seconde (2 in / s) zodra de robo-knuppel op de grond valt, dus het is echt meer een trage kruip. Maar dit vermogen geeft DALER de kans om te landen, te onderhandelen over een obstakel, zichzelf te heroriënteren en weer op te stijgen.

Vanaf vandaag heeft DALER meestal een duwtje nodig om op te stijgen. Toekomstige versies zullen dit echter alleen doen. Zoals Ludovic Daler uitlegt op de website van Laboratory of Intelligent Systems: "Toekomstige ontwikkeling van de DALER zal de mogelijkheid omvatten om autonoom van de grond te zweven en zelfstandig te vertrekken om de robot in staat te stellen terug te keren naar de basis na de missie. "Wat die missie met zich meebrengt, is niet gespecificeerd, dus je zult vergeven zijn voor het aannemen van het ergste.

1 Humanoid Hubo is storend veelzijdig

https://www.youtube.com/watch?v=BGOUSvaQcBs

Alle tot nu toe besproken robots zijn, voor het grootste deel, one-trick pony's. Ze zijn gebouwd met een beperkte reeks vaardigheden die het best geschikt zijn voor hun specifieke taken. Zou het niet ongelooflijk zijn als een robot veel verschillende dingen even goed kon doen? Laten we Hubo introduceren.

Hubo is een tweevoetige robot van het Zuid-Koreaanse team KAIST om deel te nemen aan de DARPA 2015 Robotics Challenge in Pomona, Californië. De uitdaging was om te zien hoe robots presteerden in een breed scala aan taken, meestal autonoom. Ze moesten rijden en uit een auto stappen, deuren openen, obstakels verwijderen, handgrepen draaien en zelfs een trap oplopen - een notoir moeilijk wapenfeit voor tweevoetige robots.

Hubo stond tegenover 22 andere robots en ging de uitdaging winnen. Het voltooide de volledige cursus in 44 minuten en 28 seconden, waardoor de menselijke makers een prijs van $ 2 miljoen verdienden in het proces. Hubo blonk vooral uit door zijn transformatorvermogen: hij loopt op twee benen maar heeft wielen ingebouwd in de knieën waardoor hij snel kan overschakelen naar rijden wanneer het terrein geschikt is, wat een stabielere en snellere manier is om zich te verplaatsen. Hubo heeft ook een roterende torso die de robot helpt verschillende kanten op te kijken zonder zijn hele lichaam te draaien.

Als je de bovenstaande video bekijkt, ben je waarschijnlijk niet al te onder de indruk: Hubo ziet er nogal onhandig en traag uit bij het uitvoeren van de meeste taken. Maar onthoud: tot nu toe werden veel van deze taken als extreem lastig beschouwd voor elke robot om te presteren. Hubo kan elk van hen doen met slechts beperkte begeleiding van menselijke operators. Al snel heeft het misschien helemaal geen begeleiding nodig.