iCub - iCub

iCub

Robot iCub w Trento , Włoszech w roku 2018. robot 104 cm i waży około 22 kg
Producent	Włoski Instytut Technologiczny
Kraj	Włochy
Rok powstania	2009-obecnie
Rodzaj	Robot humanoidalny
Cel, powód	badawcze, rekreacyjne
Strona internetowa	www .ikub .org

iCub to humanoidalny robot typu open source o wysokości 1 metra, testowany pod kątem badań nad ludzkim poznaniem i sztuczną inteligencją.

Został zaprojektowany przez konsorcjum RobotCub kilku europejskich uniwersytetów i zbudowany przez Włoski Instytut Technologiczny , a obecnie jest wspierany przez inne projekty, takie jak ITALK . Robot jest open-source , a projekt sprzętu, oprogramowanie i dokumentacja są wydawane na licencji GPL . Nazwa jest częściowym akronimem, cub oznacza Cognitive Universal Body. Początkowe finansowanie projektu było € 8,5 mln z działu E5 - Cognitive Systems i Robotyki - z Komisji Europejskiej „s siódmego programu ramowego , a ten trwał 65 miesięcy od dnia 1 września 2004 do 31 stycznia 2010.

Motywacją stojącą za silnie humanoidalnym projektem jest hipoteza ucieleśnionego poznania , że manipulacja podobna do ludzkiej odgrywa istotną rolę w rozwoju ludzkiego poznania. Niemowlę uczy się wielu umiejętności poznawczych poprzez interakcję z otoczeniem i innymi ludźmi za pomocą kończyn i zmysłów, a co za tym idzie, jego wewnętrzny model świata jest w dużej mierze zdeterminowany formą ludzkiego ciała. Robot został zaprojektowany, aby przetestować tę hipotezę, umożliwiając odgrywanie scenariuszy poznawczego uczenia się poprzez dokładne odtworzenie systemu percepcyjnego i artykulacji małego dziecka, tak aby mogło ono wchodzić w interakcje ze światem w taki sam sposób, jak robi to takie dziecko.

Specyfikacje

iCub podczas demonstracji na żywo, tworzący mimikę twarzy

Wymiary iCub są zbliżone do wymiarów 3,5-letniego dziecka. Robotem steruje wbudowany sterownik PC104, który komunikuje się z elementami wykonawczymi i czujnikami za pomocą magistrali CANBus .

Wykorzystuje przeguby napędzane cięgnami dla dłoni i barku, z palcami zgiętymi przez powlekanych teflonem cięgna kablowe biegnące wewnątrz pokrytych teflonem rurek i ciągnące się przed powrotem sprężyny. Kąty połączeń są mierzone za pomocą specjalnie zaprojektowanych czujników z efektem Halla, a robot może być wyposażony w czujniki momentu obrotowego. Opuszki palców mogą być wyposażone w dotykowe czujniki dotykowe, a skóra czujnika pojemnościowego jest opracowywana.

Biblioteka oprogramowania jest w dużej mierze napisana w C++ i wykorzystuje YARP do komunikacji zewnętrznej przez Gigabit Ethernet z oprogramowaniem off-board implementującym wyższy poziom funkcjonalności, którego rozwój przejęło Konsorcjum RobotCub. Robot nie został zaprojektowany do pracy autonomicznej, w związku z czym nie jest wyposażony w wymagane do tego akumulatory ani procesory — zamiast tego przewód zasilający zapewnia zasilanie i połączenie sieciowe.

W swojej ostatecznej wersji robot ma 53 uruchamiane stopnie swobody zorganizowane w następujący sposób:

• 7 w każdym ramieniu
• po 9 w każdej ręce (3 dla kciuka, 2 dla wskazującego, 2 dla środkowego palca, 1 dla połączonego palca serdecznego i małego, 1 dla przywodzenia/odwodzenia)
• 6 w głowie (3 na szyję i 3 na aparaty)
• 3 w torsie/talii
• 6 w każdej nodze

Głowica posiada kamery stereofoniczne w obrotowym uchwycie, gdzie oczy byłyby umieszczone na człowieku i mikrofony z boku. Posiada również linie czerwonych diod LED reprezentujących usta i brwi zamontowane za panelem twarzy, aby uzyskać wyraz twarzy.

Od czasu skonstruowania pierwszych robotów, projekt przeszedł kilka poprawek i ulepszeń, na przykład mniejsze i bardziej zręczne dłonie oraz lżejsze, solidniejsze nogi z większymi kątami łączenia, które umożliwiają chodzenie zamiast raczkowania.

Możliwości iCub

Icub na wystawie 2014

Wykazano, że iCub posiada możliwości skutecznego wykonywania m.in. następujących zadań:

• pełzając, korzystając ze wskazówek wizualnych z optycznym znacznikiem na podłodze
• rozwiązywanie skomplikowanych labiryntów 3D
• łucznictwo, strzelanie strzałami z łuku i nauka trafiania w środek tarczy
• mimika twarzy, pozwalająca iCubowi na wyrażanie emocji
• kontrola siły z wykorzystaniem proksymalnych czujników siły/momentu obrotowego
• chwytanie małych przedmiotów, takich jak piłki, plastikowe butelki itp.
• unikanie kolizji w środowiskach niestatycznych, a także samounikanie kolizji

iCub na świecie

Robot iCub zamontowany na ramie nośnej.

Roboty te zostały zbudowane przez Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) w Genui i są używane przez niewielką, ale żywą społeczność naukowców, którzy używają iCub do badania ucieleśnionego poznania w sztucznych systemach. W różnych laboratoriach, głównie w Unii Europejskiej, ale także w Stanach Zjednoczonych, znajduje się około trzydziestu iCubów . Pierwszym naukowcem w Ameryce Północnej, któremu przyznano iCub, był Stephen E. Levinson , zajmujący się badaniami modeli obliczeniowych mózgu i umysłu oraz przyswajania języka.

Roboty są konstruowane przez IIT i kosztują około 250 000 euro każdy, w zależności od wersji. Większość wsparcia finansowego pochodzi z Jednostki E5 Komisji Europejskiej lub Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) za pośrednictwem niedawno utworzonego wydziału iCub Facility. Rozwój i budowa iCub w IIT jest częścią niezależnego filmu dokumentalnego Plug & Pray, który został wydany w 2010 roku.

Zobacz też

• Android
• Sztuczna inteligencja
• Cyborg
• Robot Ibn Sina
• Robotyka

Bibliografia

Zewnętrzne linki

• Nosengo, Nicola (27 sierpnia 2009). „Robotyka: bot, który gra w piłkę” (PDF) . Natura . 460 (7259): 1076-8. doi : 10.1038/4601076a . PMID  19713909 . Źródło 30 lipca 2010 . - Artykuł przyrodniczy o iCub.
• Kanał YouTube - kanał YouTube o iCub.
• Prezentacje iCub - z sympozjum robotyki Humanoid 2010.
• IROS'10 - Filmy i warsztaty na temat badań iCub (2010).
• W stronę inteligentnych humanoidów - film pokazujący aktualne możliwości iCub (2012)
• Konsorcjum RobotCub
• projekt iCub