ROBOTIKA

Pripremio: N. Arsenijević

Mašine za ličnu upotrebu
26 stepeni slobode

Danas postoji više vrsta malih robota koji služe da olakšaju posao prilikom spremanja domaćinstva i kao zabava za ukućane. Ono što je nekada bio domen naučnih istraživanja danas se primenjuje u svakodnevnom životu

Tipičan robot se sastoji od sledećih delova: pokretna fizička struktura (neka vrsta motora), senzorski sistem izvora za napajanje i kompjuter (tzv. mozak robota) koji kontroliše ostale delove. U osnovi roboti su mašine koje pokušavaju da oponašaju čoveka ili životinju.

Postoje različite definicije pojma robot tako da je teško dati opštu definiciju ove naprave. Poznate su sledeće vrste robota: R 2 D 2 i C 3 PO inteligentni roboti koji govore, sa svojom personalnošću “ kao u filmovima „ Rat zvezda “. Sonijev AIBO robot igračka u obliku psa može da „uči“, da raspoznaje čovekov glas i da izgovara rečenice. Ova vrsta robota igračke je toliko popularna da je jedno vreme vladala jagma među kupcima i moralo se dugo čekati na isporuku iako cena nije bila zanemarljiva (kada se pojavio na tržištu, koštao je oko 1000 evra). Dalje, postoje industrijski roboti koji rade na linijama za sklapanje, u fabrikama. NASA „ Mars rover “ namenjen je istraživanju površine Marsa, a “ kreće se na dve noge, što podseća na kretanje čoveka kao što je više puta prikazano u raznom prilikama. Potom, DATA android iz filma „ Zvezdane staze “ itd.

Oni koji prave robote imaju precizniju definiciju šta je robot. Određuju ga kao pokretnu mašinu koja poseduje reprogramirajući mozak (kompjuter). Roboti se razlikiju od kompjutera time što poseduju fizičku pojavu, dok obični kompjuteri nemaju fizičko telo spojeno sa računarom.

ASIMO robot

ASIMO je skraćenica od Advanced Step in Innovative Mobility. Razvili su ga u „Hondi“ i predstavlja najsloženiji primerak humanoidnog robota na svetu. Prema tvrdnjama konstruktora, ASIMO je jedini robot koji može da se samostalno kreće i da se penje uz stepenice. Nijedan drugi robot nema pokrete kao ovaj. Osim prirodnog kretanja, robot može da razume neke od izgovorenih komandi i da prepoznaje lica. ASIMO poseduje noge i ruke i može da uključi svetlo, otvara vrata, nosi teret, gura kolica...

ASIMO može da obavlja rizične poslove umesto čoveka, kao što je rad na mestima koja su minirana ili pri gašenju požara. ASIMO trenutno radi kao recepcioner u japanskom IBM - u, gde pozdravlja posetioce i vodi ih kroz prostorije. Da bi to mogao da radi, posebno se programira za takav zadatak. Jedna od njegovih glavnih odlika je naizgled čovečiji hod. Da bi se ovo postiglo, istraživači su proučavali nožice insekata a zatim i sisara kako bi što bolje shvatili fiziologiju i šta se događa kada se krećemo, posebno sa zglobovima. Poznata činjenica da se naša težina pomera korišćenjem tela i ruku, kako bi se postigla ravnoteža, bila je od velike važnosti u postizanju prirodnosti kretanja.

Umesto da konstruišu još jednog robota igračku, inženjeri u „Hondi“ želeli su da napravi robota koji će pomagati ljudima (u kući, kao pomoć starijim osobama ili onima koji su vezani za kolica ili krevet). ASIMO je visok 120cm, što je dovoljno da se uspostavi kontakt preko očiju sa nekim koji sedi.

ASIMO poseduje bokove, kolena i nožne zglobove. Ima zglobove koje istraživači nazivaju stepeni slobode. Jedan stepen slobode omogućava kretanje levo - desno ili gore - dole. ASIMO ima 26 stepena slobode razmeštenih po celoj konstrukciji, koji mu omogućavaju da se slobodno kreće. Dva stepena slobode su predviđena za vrat, šest za svaku ruku i šest za svaku nogu. ASIMO poseduje senzor za brzinu i žiroskop senzor, koji su montirani na njegovom telu. Senzori obavljaju održavaju položaj tela i brzinu kretanja i prenose podatake o ravnoteži ka centralnom kompjuteru.

Senzori rade slično kao naše unutrašnje uvo i obezbeđuju ravnotežu i orijentaciju. Najznačajnija osobina kretanja robota je sposobnost okretanja. Umesto da mora da stane i da se okrene i opet da stane pa da se okrene u novom pravcu, ASIMO se naginje i okreće lagano kao čovek. Takođe, može sam da podesi dužinu koraka ako posrće ili ako ga neko gurne. Da bi se ovo postiglo, projektanti su morali da reše pitanje sila inercije koje nastaju prilikom kretanja. Detalji kako su ovo izveli „ Hondini “ stručnjaci mogu se pronaći na ASIMO internet adresi.

Raspoznavanje okoline

Ovaj robot može da raspoznaje slike. U robotici se proces posmatranja okoline zasniva na obradi slike prema unapred memorisanim šablonima za razne objekte koji su smešteni u memoriji računara. Kod humanoidnog robota ovaj zadatak je mnogo komplikovanji jer on mora da se snalazi u stalno promenjivoj sredini a to zahteva znatno veću bazu podataka u memoriji. Sistem optičkog snalaženja se sastoji od video - kamera koje predstavljaju oči robota i koje se nalaze u glavi. ASIMO koristi patentirani sopstveni tzv. video - algoritam koji omogućava da vidi, raspozna i izbegne sudar sa objektom čija orijentacija i osvetljenost mogu da se razlikuju od one koja je zabeležena u bazi podataka objekata. Kamere mogu da detektuju više objekata, raspoznaju unapred programirana lica, pa čak i da interpretiraju pokrete ruku ! Na primer, ako podignete ruku prema robotu, ASIMO se zaustavlja. Kamere mogu da proslede sliku ( preko USB interfejsa ) prema ASIMO kontroleru. Ako se robot kontroliše preko PC - a, na ekranu kompjutera se vidi slika koju vidi sam robot.

ASIMO nije autonoman robot i mora se programirati za određeni zadatak u određenom spoljnom okruženju koje poseduje markere koje može da prepozna, odnosno može se kontrolisati ručno od strane čoveka. Na leđima robota se nalazi kompjuter koji kontroliše kretanje. ASIMO se kontroliše na tri načina : preko PC - a, preko bežičnog kontrolera ( neka vrsta palice za upravljanje - joystick ) i preko glasovnih komadi. Korišćenjem bežične tehnologije i kompjutera može se utvrditi ono što robot vidi preko kamera.

Kretanje, glasovi

Bežični joystick upravlja kretanjem robota. Na prvi pogled ovo nije komplikovano jer ASIMO ima sposobnost da sam podešava svoje korake. Takođe, postoje preprogramirane gestikulacije koje se mogu odabrati pomoću tipki na daljinskom kontroleru. Ovo može da obuhvati mahanje ili reakcije na druge načine.

ASIMO raspoznaje oko 30 glasovnih komandi koje aktiviraju određene pokrete iz njegovog repertoara. Pored toga, postoje komande na koje može da odgovori glasom. Ovo je omogućilo da ASIMO radi kao recepcioner, da pozdravlja posetioce i da odgovara na njihova pitanja. Robot se pokreće uz pomoć servo - motora. To su mali i snažni motori, sa obrtnim osovinama koji pokreću ekstremitete robota za određeni ugao, kao što diktira kontroler. ASIMO poseduje 26 servo - motora koji pokreću njegove ruke, noge, šake, stopala, zglobove i druge pokretne delove. ASIMO se napaja punjivom baterijom od 40 V, tipa nikl - metal - hidrid. Baterija traje 30 minuta sa jednim punjenjem. Nalazi se u središnjem delu tela tako da doprinosi i njegovoj ravnoteži. Baterija se napuni za 4 sata, pa je ključno da se ugradi druga i treća baterija ako ASIMO treba da funkcioniše duže vreme.

Pored ovog robota, postoje i drugi tehnološki napredni roboti koji u osnovi obavljaju iste funkcije kao ASIMO (osim neiprekidanog ravnomernog okretanja). Razlika je u tome što su oni napravljeni više za razonodu nego kao pomoć u poslu.

Reč robot prvi put je upotrebljena od strane češkog pisca Karela Čapeka, u njegovoj predstavi „R. U. R“. U predstavi mašine zbacuju ljude koji su ih stvorili kada im ovi daju emocije. Kasnije su mnogi pisci i filmski reditelji koristili ovu temu u svojim delima. Isak Asimov je u svojim romanima i kratkim pričama izneo mnogo optimističkiji stav što se tiče robota. U njegovim delima roboti su dobroćudna bića koja pomažu i koja se ponašaju prijateljski prema ljudima.

N. Arsenijević