1 Поспеловские чтения 2013. Москва, Институт проблем управления, 3-4.12.2013. Интеллектуальные задачи современной робототехники (моторика-сенсорика-интеллект. - презентация

1 1 Поспеловские чтения Москва, Институт проблем управления, Интеллектуальные задачи современной робототехники (моторика-сенсорика-интеллект ) В.Е.Павловский ИПМ им.М.В.Келдыша РАН, РГГУ, УНЦ «Интеллектуальная робототехника», механико-математический факультет МГУ

2 2 моторика – сенсорика - интеллект «Возникновение» интеллекта роботов интеллектуальная система + сенсоры = когнитивная система + эффекторы = интеллектуальный робот

3 3 «Направление» к интеллекту роботов

4 4 Что составляет «современную робототехнику» … проекты, IROS-2013, iREX Роботы

5 5 NASA: парусник на Венеру

6 6 робобуеры: проект NASA, проект ИПМ-мех-мат МГУ (шасси и модель)

7 7 Китай: Чанъэ-3 - лунный посадочный модуль и луноход «Нефритовый Заяц»

8 8 A new IROS begins in We can lead this unique and prestigious conference towards a new era of intelligent robots and systems to meet the needs of the changing times. - IROS2013 New Horizon. Let us look beyond IROS. IROS: о чем говорит IROS-2013

9 9 Пленарные доклады IROS Dynamic Robots: Mobility, Speed and Dexterity. Dr. Marc Raibert Boston Dynamics, USA 2. Robotics-Assisted Automatic Fabrication of Cellsheets for Regenerative Medicine. Prof. Masayuki Yamato Tokyo Women's Medical University, Japan 3. Surgical Robotics: From application specific robots to automated design and 3D-printing of patient-specific, disposable robots. Prof. Tim C. Lüth Technische Universität München, Germany

10 10 от IROS-2013 к iREX-2013

11 11 Швейцария, EPFL: GimBall

12 12 GimBall и первый российский робот-шар SpheRob

13 13 GimBall

14 14 Токийский университет: MUWA

15 15 Токийский университет: MUWA

16 16 BAXTER и Родни Брукс

17 17 BAXTER «при делах»

18 18 Seiko Epson, Япония

19 19 хромированная (зеркальная) рука

20 20 скоростной манипулятор, сортировка

21 21 детский экзоскелетон

22 22 Prof. Shigeo Hirose: HiBot ACM-R5H змея-амфибия. Япония

23 23 Южная Африка, Кейптаун: DIMA

24 24 Университет Беркли (TailBot) и университет Пенсильвании

25 25 высокоточный и деликатный манипулятор

26 26 Роботы сегодня: движение: высоконадежное, мягкое, точное, деликатное, быстрое и сверхбыстрое, безопасное, увеличивается число степеней свободы и сложность движущихся элементов … среда обитания: роботы начинают осваивать комплексированные среды, включаются нетрадиционные средства перемещения; интерфейс: становится все более дружественным, «экранные аватары», нетрадиционные устройства интерфейса (haptic – interface), существенно упрощается программирование, Интернет; сенсоры: зрение, в т.ч. скоростное, сонары, … интеллект: обучение и частичная автономия …

27 27 от IROS-2013 к интеллектуальным проектам 2. Искусственный интеллект роботов

28 28 … 2. Workshop - from Remotely-Controlled to Autonomous-Collaborative Robots 3. Workshop - towards Social Humanoid Robots: What Makes Interaction Human- Like? 4. Workshop - Cloud Robotics: Online Knowledge Bases, Web Services, and Cloud Computing for Robots 5. Workshop - Biologically Inspired Based Strategies for Hybrid and Multi-Modal Locomotion 6. Workshop - towards a Robot-Enabled, Neuroscience-Guided Healthy Society 7. Workshop - RAS-IARP Joint Workshop on Technical Challenges for Dependable Robots in Human Environments 8. Workshop - 5th Workshop on Planning, Perception and Navigation for Intelligent Vehicles Workshop - Cognitive Robotics and Systems – Replicating Human Actions and Activities (CRS-13) … MoBT9. Regular Session. Brain-Machine Interface IROS-2013

29 29 IURO. Компания Accrea Engineering, Мюнхенский технический университет

30 30 IURO. Компания Accrea Engineering, Мюнхенский технический университет IURO = Interactive Urban RObot project

31 31 IURO. Компания Accrea Engineering, Мюнхенский технический университет Iuro (интерактивный городской робот) производится Accrea Engineering и используется для исследований в рамках партнерства между Техническим университетом Мюнхена, ETH (Цюрих) и Университетом Зальцбурга. Iuro разработан с амортизирующими дисками и набором лазерных датчиков, он в состоянии справиться с типичными городскими препятствиями (лестницы, бордюры). В пластиковой голове имеется 21 привод, обеспечивая робота полностью управляемыми глазами, веками, бровями, губами, ушами и ртом. Робот оснащен сенсором Kinect от Microsoft. Iuro может контактировать с людьми и спрашивать у них дорогу для перемещения по городу. Робот действует "социально приемлемым образом", он способен весело перемещаться туда-сюда между людьми и выражать счастье, отвращение или удивление. Стерео камеры над глазами и Kinect-сенсор в груди помогают Iuro взаимодействовать с людьми на улице, интерпретируя слова и жесты, чтобы дать ему возможность найти дорогу от одного места к другому без использования карты или GPS. Общая цель создания Iuro - научить роботов навигации с использованием символической идентификации местоположения, например: "пойдешь по этой улице прямо и повернешь налево, когда увидишь автобусную остановку". Даже люди имеют проблемы с такого рода вещами. Потому робот учится понимать инструкции, распознавать и интерпретировать жесты, переводя неопределенные взмахи руки, которые могут сопровождать такие фразы как: "в том направлении". Разработчики выпускают робот в город, и не всегда знают, куда он направится. 16 октября 2012 г.

32 32 Обучающиеся роботы: iCUB (Италия), NAO (Франция), RoBoy (Швейцария) iCUB (2007) когнитивная жестикуляция, взаимодействие жестами, восприятие пространства … NAO (2009) запрограммирован на самообучение RoBoy (2013) принципиально новая система приводов – движения

33 33 Футбол роботов. На поле андроиды NAO.

34 34 В России Центры, ведущие исследования по интеллектуальной робототехнике : - УНЦ «Интеллектуальная робототехника» РГГУ – ИПМ им.М.В.Келдыша РАН - Санкт-Петербургский государственный Политехнический университет, группа Л.А.Станкевича - Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта, лаборатория Интеллектуальной робототехники, О.В.Толстель - МИЭМ ВШЭ, стайные и групповые задачи, В.Э.Карпов - МГТУ им.Н.Э.Баумана, А.С.Ющенко, С.Л.Зенкевич и др. сенсорика роботов, Рубцов И.В., В.П.Носков - МИРЭА, ИИ в робототехнике, В.М.Лохин и др. - СПИИРАН, мультиагентные системы, Городецкий В.И.

35 35 УНЦ «Интеллектуальная робототехника» РГГУ – ИПМ им.М.В.Келдыша РАН Задачи «желтого уровня» Тактильный анализ размеров цилиндрических предметов. Зрительное распознавание формы предметов. Модуль технического зрения для восприятия линии. Движение по заданной траектории под контролем зрения. Алгоритмы стратегических решений и визуального ввода в матричной игре с нулевой суммой. Роботизированная запись букв на доске.

36 36 УНЦ «Интеллектуальная робототехника» РГГУ – ИПМ им.М.В.Келдыша РАН Задачи «зеленого уровня» Задача «ящики – шары – метки». Цель – с помощью движения и зрения найти специальные ящики с шарами и установить закономерности, как они там располагаются. Пометить ящики. Новые шары размещать в ящики согласно найденным закономерностям. Задачи NAO Home Challenge.

37 37 В.Э.Карпов (2009): Некоторые перспективные направления интеллектуализации роботов Социальная робототехника. Развитие моделей коллективного поведения, формирование законов социального поведения роботов. Межмашинное общение. Создание условий, при которых могут возникнуть коммуникативные функции в коллективе роботов. Реализация механизма эмоций. Эмоции как усилитель мотивации.

38 38 Спасибо за внимание