Kozmikus Titkok: A Boston Dynamics robotok

2005-BigDog /Nagykutya/

A BigDog egy dinamikus, stabil négylábú katonai robot, amelyet 2005-ben a Boston Dynamics hozott létre a Foster-Miller, a NASA Jet Propulsion Laboratory, és a Harvard University Concord Field Station mellett. A DARPA finanszírozta, de a programot polcra helyezték, miután a BigDog-t túl hangosnak ítélték meg a harchoz.

Létrehozását a Fejlesztési Kutatási Projektek Ügynöksége (DARPA) támogatta abban a reményben, hogy a robot csomaghordó „öszvérként” szolgálhat, hogy a katonákat a hagyományos járművek számára túl durva terepen kísérje. Kerekek vagy futófelületek helyett a BigDog négy lábat használ a mozgáshoz, lehetővé téve a kerekeket legyőző felületeken való áthaladást. A lábak különféle érzékelőket tartalmaznak, beleértve a talajjal való érintkezést. A BigDog lézer giroszkópot és sztereo látórendszert is tartalmaz.

A robot 0,91 m hosszú, 0,76 m magas, és súlya 110 kiló, körülbelül egy kis öszvér méretének felel meg. Képes nehéz terepen haladni, 6,4 km / h sebességgel fut, 150 kg-os teherrel is elbír, 35 fokos lejtőn minden gond nélkül felmászik. A mozgást egy fedélzeti számítógép vezérli, amely a robot különféle érzékelőitől veszi a bemenetet. A navigációt és az egyensúlyt a vezérlőrendszer irányítja.

A BigDog négy lába, négy alacsony súrlódású hidraulikus henger működtetővel van felszerelve, melyek az „ízületeket” táplálják, mozgásmódja nagyban változtatható. Felállhat, leülhet, sétálhat, mászhat, ügethet, vagy futhat. Haladási sebessége 0,2 m / s-1,6 m / s ütemig változik.

A BigDog projektet Dr. Martin Buehler vezette, aki 2012-ben Joseph Engelberger díjat kapott munkájáért, a Robotics Industries Association-től. Dr. Buehler, aki korábban a McGill Egyetem professzora volt, az egyetem robotika laboratóriumát vezette, négylábú gyalogos és futórobotokat fejleszt.

Körülbelül 50 érzékelő található a BigDog-n. Ezek többek között mérik a motor fordulatszámát, a robot belső motorjának hőmérsékletét és hidraulikus nyomását, stb. A vezérlést a fedélzeti számítógép végzi

2008. március 23-án a Boston Dynamics közreadta a felvételeket a BigDog új generációjáról, AlfaDog néven. A felvétel azt mutatja, hogy az új BigDog képes jeges terepen járni és helyreállítani egyensúlyát, amikor oldalról megrúgják.

2012 februárjában, a DARPA további támogatásával, a BigDog militarizált LS3 változata bebizonyította a képességeit a kemény terepen való túra során.

2015. december végén a BigDog projektet megszüntették. A gázüzemű motort túl zajosnak ítélték meg a harcban való felhasználáshoz. A Spot nevű, teljesen elektromos robot sokkal csendesebb volt, de csak18 kg-ot tudott hordozni. Egyik programot sem fejlesztik tovább, viszont a SpotMini építése folyamatban van.

A BigDog kétütemű, egyhengeres,11 kW-os gokart motorral működik, több mint 9000 fordulat / perc sebességgel. A motor hidraulikus szivattyút hajt meg, amely viszont a hidraulikus lábakat hajtja meg. Mindegyik lábnak négy

szelepmozgatója van (kettő a csípőízülethez és egy-egy a térd- és bokaízületekhez), összesen 16 darab. Minden működtető egység hidraulikus hengerből, szervószelepből, helyzetérzékelőből és erőérzékelőből áll.

A fedélzeti számítástechnika egy robusztus PC / 104, Pentium 4 osztályú számítógéppel, amely QNX alatt fut.

2012-LS3 /AlfaDog/

Az LS3 robot a DARPA program része, mely autonóm módon katonák vagy tengerészgyalogosok számára csomagszállítóként működhet. A négylábú, Bigdog elődjéhez hasonlóan az LS3-ot is katonai felhasználásra és robusztusra méretezték, meleg, hideg, nedves és piszkos környezetben való működőképességgel. Az LS3 2015 végén raktárba került.

Az LS3 nagyjából egy ló alakjával és méreteivel vetekszik. A robot „fejébe” beillesztett sztereo kamerákból álló látórendszert egy fényérzékelő és távolságmérő (LIDAR) komponens mellé építették be annak érdekében, hogy lehetővé tegye egy operátor követését a kameráján keresztül.

A BigDog folyamatos fejlesztése vezetett az LS3 létrejöttéhez, melyet AlfaDog néven is illetnek. A DARPA támogatta a programot, és 2012 februárjában az LS3 legújabb változatánál végezte el az első szabadtéri gyakorlatot, sikeresen bemutatva teljes képességét egy kemény terepet magában foglaló túra során. Kezdeti sikere után egy 18 hónapos tervet mutattak be 2012 nyarától kezdve, mely szerint a DARPA befejezi a rendszer általános fejlesztését és finomítja a legfontosabb képességeit.

Az LS3 prototípusai befejezték a futó- és kocogó mobilitási futásokat, az érzékelő-vizualizációs demonstrációkat és a katona által lekorlátozott autonómiára való képességeket.

2012. december elején az LS3 sétákat tett az erdőben, Virginia államban. Ezeket a teszteket egy operátor végezte, aki hangparancsokat adott a robotnak. A hangparancsok adását az LS3 vezérlésének hatékonyabb módjaként tekintették, mivel a katonát túlságosan elfoglalná a joystick és a számítógép képernyőinek vezérlése, amikor egy adott misszióra összpontosít. Tíz parancsot tudott megérteni a rendszer; a "motor be”, parancsra aktiválta a motort, a "szorosan kövesse" esetében a vezérlővel megegyező úton járt, és a "követési folyosó" révén a leghatékonyabb utat választotta ki, hogy kövesse az operátort. Más olyan parancsok is elhangzottak, mint a "stop" és a "motor leállítva". Folytatódott az LS3 mobilitásának javítása, például egy hóval mélyen borított domb átlépése, vagy lövések és bombák elkerülése a csatatéren. 2013. október 7-10. között az LS3 más rendszerekkel együtt tesztelésen részt vett a georgiai Fort Benningben, az amerikai hadsereg többcélú felszerelés szállító (S-MET) programjának részeként.

Az LS3-at a tengerészgyalogosok 2014 júliusában a RIMPAC 2014 gyakorlat során használták. Öt év fejlesztés után a rendszer elérte azt az érettségi szintet,

hogy a 3. zászlóalj, 3. tengeri ezredében szolgáló tengerészgyalogosokkal működjön együtt egy realisztikus harci gyakorlatban. A kezelőket meglepte a megbízhatósági szintje; bár képes volt a terep 70-80 százalékán áthaladni, problémái voltak a ferde dombokkal. Amikor elesett, a rendszer a legtöbb alkalommal képes volt helyrehozni magát, és még akkor is, ha segítségre volt szüksége, csak egy emberre volt szüksége. A mozgás közben fellépő hangos zaj és az egyes terepek átjárásának nehézségei miatt az LS3-at logisztikai, nem pedig taktikai eszközként használták.

2015 végére a tengerészgyalogosok az LS3-ot raktárba helyezték a robot limitált képességei miatt, pld., mert túl zajos. 2010 óta a fejlesztés összesen 42 millió dollárba került. Bár az LS3 létrehozása nem eredményezte annak üzembe helyezését, fontos betekintést nyújtott az autonóm technológiába.

2012-RHex

Az RHex egy kicsi, hatlábú, okosan mozgó robot, amely durva terepfelületeken használható. Magassága 14cm, súlya 12 kg, és képes 2 kg hasznos teher szállítására.
Elektromos működtetésű, akkumulátorral működő robot. Teleoperatív kamerát és elülső LED-es lámpákat tartalmaz.

A független vezérlésű lábak speciális járásokat eredményeznek, amelyek egyenetlen terepen jól szolgálnak, minimális kezelői beavatkozást igényelnek. Az RHex sziklán, sárban, homokon, növényzet között, vasúti síneken, lépcsőkön is minden gond nélkül közlekedik.

2012-SandFlea

A Sand Flea fürgeségét és elképesztő ugróképességét a sűrített széndioxidnak köszönheti. A rádió-távirányítású robotot CO2 gáz hajtja és amikor ugrania kell, a hátulján kiáramló gáz lövi saját "kilövőállványáról" a levegőbe. Egy töltettel kb. 600 métert tud megtenni úgy, hogy közben huszonötször akár 9 méter magasra is felugrik! Röptében bonyolult elektronikus rendszer stabilizálja, és tartja irányban.

A szerkezetet a Boston Dynamics robotgyár az amerikai hadsereg részére fejlesztette ki, a közeljövőben 2000 darab áll belőle hadrendbe Afganisztánban a REF, a Rapid Equipping Force alkalmazásában.

2013-Wildcat /Vadmacska/

A WildCat /Vadmacska/ egy négylábú robot, mely a Cheetah /Gepárd/ roboton alapul, és 25 km / h sebességgel képes vágtatni.

A Vadmacskát mindenféle terepen történő gyors futáshoz fejlesztették ki. Fejlesztője a Boston Dynamics, a DARPA M3 programjának támogatásával. A robot koncepciójáról már 2012 szeptembere óta tudni lehetett.

A WildCat jelenlegi legnagyobb 25 km / h sebessége lényegesen lassabb, mint a gepárd 45 km / h sebessége, de nem lehet eldönteni, vajon ezt a sebességet a fedélzeti teljesítmény korlátozza-e le, a járás vagy egyszerűen az a tény, hogy a WildCat/ amennyire tudjuk/ egy újszerű robot, amelynek valószínűleg sok finomítása lesz a jövőben. Azt sem tudni, hogy képes-e ugyanazon akadályok elkerülésére, mint az LS3.

Az alábbi videón a Wildcat elődjét, a Cheetah bemutatóját látjuk.

2013-Atlas

Az Atlas egy humanoid robot, amelyet elsősorban az amerikai robotikai cég, a Boston Dynamics fejlesztett ki, az Egyesült Államok Védelmi Fejlesztési Kutatási Projektjeinek (DARPA) finanszírozásával és felügyeletével. Az 1,8 méteres robotot különféle kutatási és mentési feladatokra tervezték, és 2013. július 11-én mutatták be a nagyközönségnek

A robot egyik kezét a Sandia National Laboratories, míg a másikat az iRobot fejlesztette ki. 2013-ban a DARPA programmenedzsere, Gill Pratt összehasonlította az Atlas prototípus verzióját egy kisgyermekkel, mondván: "egy egyéves gyermek alig tud járni, sokat esik el ...itt tartunk most ".

Az Atlas a Boston Dynamics korábbi PETMAN humanoid robotján alapul, és négy hidraulikusan működtetett végtaggal rendelkezik. Alumíniumból és titánból készült, 150 kg súlyú, és kék LED-ekkel világít. Az Atlas két látórendszerrel - lézeres távolságmérővel és sztereo kamerákkal van ellátva, mindkettőt fedélzeti számítógép vezérli -, és finom motoros képességekkel bíró kezekkel rendelkezik. Végtagjai összesen 28 szabadságfokkal rendelkeznek. Az Atlas navigálhat terepen, de fel is mászhat karjai és lábai segítségével, bár a 2013. évi prototípus verziót külső tápegységhez rögzítették.

2014-ben az Atlasz robotok, melyeket hat különböző csapat programozott, a DARPA robotikai versenyben mérkőztek meg, hogy teszteljék a robot képességét különböző feladatok elvégzésére, beleértve a járműbe való be- és kijutást, a jármű vezetését, az ajtó kinyitását és elektromos kéziszerszámok használatát. Különböző más robotok is versenyeztek. A versenyt a 2011. évi Fukushima Daiichi nukleáris katasztrófa ihlette, és 2 millió dollár üthette a nyertes csapat markát.

A 2015-ös DARPA robotika döntőjében, Atlas a második helyen végzett a Kaist koreai csapat mögött, akik a DRC-Hubo robottal indultak.

2016. február 23-án a Boston Dynamics kiadott egy videót az új Atlas robotról a YouTube-on. Az Atlas új verzióját úgy tervezték, hogy kültéren és épületekben is működjön. Nagyon ügyesen mozog különböző terepek széles skáláján. Elektromos meghajtású és hidraulikusan működtetett. A testben és a lábakban érzékelőket használ az egyensúly megteremtésére, a fejében LIDAR és sztereo szenzorok találhatók az akadályok elkerülésére, a terep felmérésére, a navigáció elősegítésére és az objektumok manipulálására, még akkor is, ha az objektumokat mozgatják. Az Atlas új változata kb. 175 cm magas, súlya 82 kg.

Atlas célja, hogy segítse a sürgősségi szolgálatokat a kutatási és mentési műveletekben, olyan feladatok elvégzésében, mint például szelepek elzárása, ajtók nyitása, stb. A Védelmi Minisztérium 2013-ban kijelentette, hogy nem érdekli a robot támadó vagy védekező hadviselésre történő felhasználása, bár mint tudjuk, az ilyen kijelentésekben sosem lehet hinni.

Atlaszt 2013. július 11-én mutatták be a nagyközönségnek. A New York Times elmondta, hogy debütálása "szembetűnő példa arra, ahogyan a számítógépek elkezdenek lábakat növeszteni és mozogni a fizikai világban", a robot pedig egy "óriás - bár ingatag - lépés a humanoid robotok régóta várt kora felé. " Gary Bradski, a mesterséges intelligencia szakember kijelentette, hogy" egy új faj, a Robo Sapiens jelenik meg. "

2018-SpotMini

A négylábú robot internetes csillag lett, amikor videókon mutatták be, hogy navigál irodákban, lépcsőn mászik, kinyitja az ajtókat, sőt még hokiütővel felfegyverkezve is harcol.

Az USA-ban székhellyel rendelkező Boston Dynamics robotvállalat bejelentette, hogy a félig autonóm SpotMini 2019. közepén kerül gyártásra.

A Boston Dynamics alapítója, Marc Raibert a robot gyártásának időpontját, a „TechCrunch Sessions” robotikai konferencián Kaliforniában mutatta be a múlt héten, mondván, hogy a SpotMini alkalmas lesz irodai környezetben való használatra.

"A SpotMini jelenleg előkészítés alatt áll. Év vége felé tervezzük, hogy százat építsünk a szerződéses gyártókkal, ez lenne az előzetes bevezetés, hogy később magasabb szintű termelésbe fogjunk, amely remélhetőleg a következő év közepére realizálódhat."

A Boston Dynamics jelenleg számos alkalmazást fejlesztett a SpotMini számára, de a társaság harmadik feleket is felkér saját alkalmazások kidolgozására.

A 30 kilogrammos robot, amely a korábbi Spot modell kisebb változata, akár 14 kilogramm hasznos terhet is felvehet és szállíthat.

A SpotMini egy vezérlővel működtethető, vagy önállóan mozoghat olyan környezetekben, melyeket fényképezőgépeivel és érzékelőivel leképezett.

Raibert szerint a legfejlettebb kutatásáról és fejlesztéséről ismert Boston Dynamics fontolóra veszi, hogyan lehetne a kereskedelembe is betörni termékeikkel. A társaság ma már a japán konglomerátum, a SoftBank Group tulajdonában van.

A SpotMini egy előző típus, az alábbi videóban látható Spot Classic továbbfejlesztett változata

2019-Handle

A Boston Dynamics már 2017-ben bemutatta Handle-t, /Fogantyú/ ám a bot debütálását beárnyékolták a társaság humanoid robotjának az Atlasnak videói, amint parkol illetve táncol a Spot és SpotMini robotkutyákkal. Most Handle egyedül van reflektorfényben.

A 2017-es demonstrációs videóban Handle egy 45 kg-os ládát vett fel. Kicsit remegve, de sikerült a feladatot elvégeznie. Kettős karok használata helyett, az újratervezett Handle a tárgyak felvételéhez egyetlen, kinyújtható karral rendelkezik, a tapadókorongok segítségével akár14 kg súlyú tárgyakat is képes megragadni. A videón látható dobozok súlya kb. 5 kg. A robot akár1,7 m magasságú raklapokkal is képes megbirkózni.

Javításaival úgy tűnik, hogy az új Handle stabilabb és ügyesebb. A fedélzeti kamerarendszer lehetővé teszi a dobozok gyors azonosítását, precíziós elhelyezését és felrakását.

Handle újratervezésével a Boston Dynamics egy lépést előrelépett, hogy a piacot is meghódítsa. A SoftBank tulajdonában lévő társaság azt tervezi, hogy még idén forgalomba hozza a SpotMini-t is.

Források:

https://en.wikipedia.org/wiki/BigDog

https://en.wikipedia.org/wiki/Legged_Squad_Support_System