Программирование роботов. Развитие робототехники
Опубликованно 14.12.2017 01:05
Программист-разработчик android, работающий на стыке кибернетики, психологии и бихевиоризма (науки о поведении), и инженер-алгоритмы для промышленных роботизированных комплексов, среди основных инструментов - высшей математики и мехатроники, работают в наиболее перспективные отрасли в ближайшие годы - робототехника. Роботы, несмотря на сравнительную новизну этого термина, давно знакомый человечеству. Вот несколько фактов из истории развития интеллектуальных механизмов.Железные люди Анри Дро
Еще в мифах Древней Греции были упомянуты механические рабы, созданные с томом для выполнения тяжелой и монотонной работы. И первым изобретателем и разработчиком модель робота-гуманоида стало легендарного Леонардо да Винчи. До наших дней сохранились очень подробные рисунки итальянского гения, описывающих механический рыцарь, способный имитировать человеческие движения рук, ног, головы.
Создание первых автоматических механизмов с программным управлением, отметили начало конца XVIII века в европейских часовщиков. Наиболее успешным в этой области, швейцарский специалисты, отца, и сына, Пьера-Жака и Анри Дро. Они создали серию человекоподобных роботов ("пишущий мальчик", "рисовальщик", "сломал"), в основе управления которыми лежат движений. Именно в честь Анри Дро, программируемые факсимильный аппарат под названием "мужской".Первоначально программирование
Основы программирования промышленных роботов были заложены в начале XIX века во Франции. Здесь же и были разработаны первые программы для машины, текстильная промышленность (прядение и ткачество). Быстрый рост армии Наполеона большая потребность в униформе и, следовательно, тканей. Изобретатель из Лиона Жозеф Жаккар предложил способ быстрой перенастройки машины и станки текстильные ткацкие для производства различных видов продукции. Часто, эта процедура требует огромного количества времени, огромных усилий и внимания команды. Суть инновации в использовании картонные карты с отверстиями. Игла входит в задайте места, двинули сына. Смена карты быстро осуществляется оператором машины: новая карта - новая программа - новая форма ткань или узор. Французская разработка стала прототипом современных автоматизированных комплексов программируемые роботы.
Идею, предложенную Хакер, с восторгом использовали в своих устройствах автоматического многих изобретателей:Начальник бюро статистики, S. H. Корсакова (Россия, 1832 г.) - в механизме, чтобы сравнивать и анализировать идеи.Математик Чарльз Бэббидж (Англия, 1834) - в аналитической машины для решения широкого спектра математических задач.Инженер Герман удобная штука (США, 1890) - в устройство для хранения и обработки статистических данных (письмо). Примечание: в 1911 году, компания. Удобная штука получила название IBM (International Business Machines).
Перфокарты были основными носителями информации до 60-х годов прошлого века. Что такое робот?
Его имя интеллектуальные машины должны чешского метро, какая Шляпа. В пьесе "R. U. R.", жизнь, если бы свет в 1920-е годы, автор назвал робота, искусственного человека, созданного для тяжелых и сфер производства (robota (чешск.) - каторга). Но то, что отличает робота от механизмов и автоматических устройств? В отличие от последних, робот не только выполняет определенные действия, следуя слепо, заложенный в алгоритм, но и может работать в более тесном контакте с окружающей средой и человеком (оператором), адаптировать свои функции при изменении внешних сигналов и условий.
Считается, что первый действующий робот был разработан и реализован в 1928 г. американским инженером Р. Дядя. Гуманоид "железный умник" получил имя Герберт Хочешь. На лавры пионеров утверждают, биолог Makoto Nishimura (Япония, 1929) и английский солдат Уильям Ричардс (1928). Созданные изобретателями антропоморфные механизмы имели аналогичные функции: были способны двигаться конечности и головы, голосовых и звуковых команд, отвечать на простые вопросы. Основная цель устройства была демонстрация научных и технических достижений. Следующий шаг в развитие технологии позволило в короткий промежуток времени для создания и первые промышленные роботы.Из поколения в поколение
Развитие робототехники-это непрерывный, постепенный процесс. На сегодняшний день сформировались три ярко выраженных поколение "умных" машин. Каждый характеризуется определенными показателей и областей применения.
Первое поколение роботов были созданы, чтобы снизить активность. Машины способны выполнять некоторые запрограммирована последовательность операций. Устройства управления роботов, схемы и программирование практически исключить автономной работы и требуют создания пространства технологической необходимости дополнительного оборудования (информационных и измерительных систем.
Машины второго поколения называют очувствленными, или адаптивными. Программирование робота осуществляется с учетом больших наборов внутренних и внешних датчиков. На основе анализа информации от датчиков, производятся необходимые управляющие воздействия.
И, наконец, третье поколение интеллектуальных роботов, которые способны:Собирать и анализировать информациюУлучшения и сморкается, приобрести навыки и знанияПризнать изображения и изменения ситуации, и привести в работе ее системы управления.
В основе искусственного интеллекта является алгоритмическое и программное обеспечение.Общий рейтинг
На любой современной представительной, выставка разнообразия роботы, "умные" машины способны поразить не только простых людей, но и профессионалов. И какие роботы? Наиболее общие и аспекты классификации предложил советский ученый А. е. Корейский.
Для других целей и задач, чтобы завершить роботы входят в производственно-промышленных и поиск. Первые, в зависимости от характера выполняемых работ, могут быть технологические, подъемно-транспортных, универсальных или специализированных. Исследования посвящены исследованию областей и сфер, опасных или недоступных для человека (космос, недра земли и вулканы, слои глубинных вод океана).
В зависимости от типа управления, вы можете выбрать по биобезопасности (копирующие, командные, киборги, интерактивные и автоматические), по принципу сильно программируемые, адаптации и гибкость программируемых. Быстрое развитие современной микроэлектроники предоставляет разработчикам практически неограниченные возможности при разработке интеллектуальных машин. Но отличный дизайн схемы и конструктивное решение будет дорогостоящим оболочки без программного и алгоритмического обеспечения.Основы программирования роботов
Для кремния, микропроцессор может взять на себя функции мозга робота, необходимо "утопить" в кристалл соответствующую программу. Нормальный человеческий язык не в состоянии установить формализации задач, точность и надежность их логической оценки. Таким образом, запрашиваемая информация представляется в определенной форме с помощью языков программирования роботов.
В зависимости от резюме цели управления, существует четыре уровня этих специально разработанный язык:Нижнего уровня используется для управления приводами приводы в виде точных значений линейного или углового перемещения звеньев интеллектуальных систем,Уровень манипулятор позволяет осуществлять комплексное управление всей системой позиционирования рабочего органа робота в пространстве координат,Уровень операций служит для формирования программы работы, с указанием последовательности действий, необходимых для достижения определенного результата.На высшем уровне - работы - программы без детализации указывает, что делать.
Робототехника стремятся сократить программирование роботов, общаться с ними в языках высокого уровня. В идеале, оператор цель: "Производить сборку двигателя внутреннего сгорания транспортного средства", и ожидает, робот полного выполнения задачи.Нюансы языка
В современном, робототехника, программирование роботов, развивается на два вектора: или три года, и решать проблемы объектно-ориентированного программирования.
Наиболее распространенные или три года языков - AML и AL. Первый разработан фирмой IBM для интеллектуального управления механизмами собственного производства. Второй продукт специалисты из университета Стэнфорда (США) - активно развивается и оказывает значительное влияние на формирование новых языков этого класса. Профессиональный, легко сделать, в язык особенности, Паскаль и Пошел. Все языки, ориентированные на роботов, описывают алгоритм, как последовательность действий "умный" механизм. В связи с этим, программа будет часто очень тяжелая и неудобно в практической реализации.
При программировании роботов по проблеме ориентированных языков, в программу, задает последовательность действий, целей или промежуточных положений объекта. Самой популярной в этом сегменте является язык AUTOPASS (IBM), в которой состояние окружающей среды работа представлена в виде графа (вершины - объекты, дуги).Обучение роботов
Робот-это обучаемую и адаптивная система. Все необходимые сведения, в том числе знания и навыки будут переданы в процессе обучения. Это, в прямой записи в память процессора соответствующих данных (подробное программирование - сэмпл), так и с использованием датчиков робота (метод демонстрации) - все движения механизмов перемещения робота сохраняются в памяти, а затем воспроизводить в рабочем цикле. Узнавая, система перестраивает свои параметры и структуру, является информационная модель внешнего мира. Это главное отличие от роботов, автоматизированных линий, промышленных, игровые автоматы с жесткой структурой и другими традиционными средствами автоматизации. Эти методы обучения имеют существенные недостатки. Например, если кемпинг перенастройка требует определенного времени и работы квалифицированного специалиста.
Очень перспективным выглядит программа для программирования роботов, представленный разработчиками из Лаборатории информационных технологий при Massachusetts institute of technology (MIT CSAIL), международной конференции по промышленной автоматизации и робототехнике ICRA-2017 (Сингапур). Создан на платформе C-LEARN обладает достоинствами обоих методов. Она предлагает робот библиотеки элементарных движений, определенные ограничения (например, силы захвата для манипулятора по форме и жесткости детали). В то же время, оператор демонстрирует робот ключевые движения в трех измерениях интерфейс. Система, на основе этой задачи генерирует последовательность операций для выполнения цикла. C-LEARN позволяет переписать существующую программу для робота другой конструкции. Оператор этой системы не требует специальных знаний в области программирования.Робототехника и искусственный интеллект
Специалисты из оксфордского университета предупреждают, что в ближайшие два десятилетия машина технологии заменить более половины сегодня рабочих мест. Ведь роботы давно уже работают не только опасно и трудно. Например, программирование торговых роботов значительно потенциал брокеры людей на мировых рынках. Несколько слов о искусственного интеллекта.
В представлении обывателя-это антропоморфный робот, способный заменить человека во многих сферах жизни. Отчасти, но в большей степени от искусственного интеллекта область науки и технологии, с помощью компьютерных программ, тренажер мышления "Homo sapiens", работа его мозга. Сегодня на этапе развития ИИ больше, чтобы помочь людям весело. Но, по прогнозам экспертов, дальнейший прогресс в области робототехники и искусственного интеллекта может поставить перед человечеством ряд этических и юридических вопросов.
В этом году, выставка роботов в Женеве, самый совершенный android-София говорит, что учится быть человеком. В октябре в Софии впервые в истории искусственного интеллекта была признана гражданка Саудовской Аравии с реальными правами. Первая ласточка?Основные тенденции развития робототехники
В 2017 году эксперты в цифровой отрасли отметили ряд решений в области технологий виртуальной реальности. Не осталась в стороне и робототехники. Очень перспективным кажется направление дальнейшего управления трудно языка через наушники (VR). Эксперты прогнозируют актуальность такой технологии в бизнесе и промышленности. Сценариев использования:Управление шпионов устройств (складских погрузчиков и манипуляторов, беспилотные летательные аппараты, автоприцепы),Проведение медицинских исследований и хирургических,Контроля объектов в труднодоступных и зон (дно океана, полярные области). Кроме того, программирование роботов позволяет им осуществлять и работать в автономном режиме.
Другая тенденция - connected car. Совсем недавно, представители гигант Apple заявил о собственном развитии "базилика". Все больше и больше компаний выражают заинтересованность в создании машин, способных самостоятельно ориентироваться на пересекаемых дорогах, сохранение имущества и оборудования.
Усложнение алгоритмов программирования роботов и обучения предъявляет более высокие требования к вычислительным ресурсам и, следовательно, в "железе". Казалось бы, оптимальный выход в этом случае, подключение к облаку.
Важным направлением - когнитивной робототехники. Быстрый рост количества "умных" машин заставляет разработчиков все больше и больше задумываться о том, как научить роботов взаимодействовать без проблем.
Категория: обо всём
