Совместными усилиями итальянские, французские и швейцарские робототехники создали робота, который экспериментирует с близлежащими объектами и использует их по своему усмотрению. Это позволяет боту развивать двигательные навыки, прямо как у настоящего ребенка (отсюда и название - BabyBot).

Основными структурными элементами робота являются туловище, две камеры, служащие глазами, и одна рука, которой робот хватает все, что плохо лежит в пределах досягаемости. В роботе заложено желание экспериментировать с объектами на столе, а также способность оценивать различные виды взаимодействия с этими объектами, обучаясь на собственных ошибках. Если у робота не получается с первого раза надежно захватить предмет, он испытывает иные подходы, анализируя каждую неудачу. Одним неожиданным навыком у робота стало умение катать бутылку по столу из стороны в сторону.

Таким образом, в основу построения "робота-малыша" лег принцип "проб и ошибок", на котором, собственно, и учатся все дети. Фактически, робот наделен минимумом инструкций, исключительно чтобы взаимодействовать с внешней средой. Из чувств бота наделили визуальным, осязательным и акустическим восприятием.

В испытаниях имели место два эксперимента: в одном робот только трогал объект, а во втором пытался взять его. Это на самом деле тяжелее, чем звучит. Дело в том, что когда вы смотрите на что-нибудь перед собой, вы подсознательно разбиваете картинку на отдельные сегменты. Для робота же этот навык является наиважнейшим, поэтому он дал огромный повод для гордости своим "родителям", когда научился выделять объекты на передний план.

В голову робота вставлены три гироскопа, чтобы робот мог сохранять равновесие, поскольку стабильность окружающего мира очень важна для его восприятия. Визуальная обработка становится гораздо проще, если глаза не двигаются слишком много. К тому же есть альтернатива – заменить движения глаз движением головы, что, ко всему прочему, будет довольно рациональным решением.

Глаза являются ключевым звеном в постижении сложных когнитивных задач. Кроме того, это основа движений руками. Визуальная часть состоит из камер и доли биологического вдохновения. Дело в том, что камера формирует изображение, состоящее из пикселей, но сетчатка человеческого глаза также воспринимает изображение дискретно. Отсюда можно сделать вывод, что принцип восприятия изображений, как в биологическом глазе, так и в цифровой камере, один и тот же.

Уши робота не выделяются ничем особенным. Пара пластиковых рупоров охватывает микрофон, для более четкого восприятия. Кроме того, зрение и слух связаны между собой, что позволяет создать мультимодальную (визуально-акустическую) карту окружающей среды. Процесс звуковой локализации моделировался с помощью двух сигналов с разными фазами и различной интенсивностью, которые подавались на микрофоны. Направленная регулировка позволила максимизировать различия между этими сигналами, что говорит о наличии локализационных способностей у робота.

Рука робота имеет пять пальцев и целых шесть степеней свободы. В общей сложности, этот аппарат состоит из 15 сочленений, некоторые из которых соединены через эластичные элементы, чтобы двигаться одновременно. Рука оснащена осязательными сенсорами (которых, в общей сложности, порядка 20) в ладони и пальцах. Эксперименты были направлены на создание "хватательного эффекта". Другими словами, если объект воздействовал на сенсор, робот пытался сжать пальцы и схватить его.

Ради чего, спрашивается, все это? Разработчики утверждают, что их исследования имеют широчайший спектр применений: от виртуальной реальности, робототехники и искусственного интеллекта до философии и развития роботов как инструментов для нейро-научных исследований.


По материалам www.primidi.com