Видео и слайды презентаций робототехников с первого в России ROS Meetup https://habr.com/ru/post/476436/

Первый опыт применения роботов Boston Dynamics

Этой осенью Boston Dynamics впервые передала несколько роботов Spot потенциальным заказчикам. Если раньше эти четвероногие безголовые создания были героями вирусных видео, то теперь их пробуют в пилотных тестах.

Первыми результатами уже поделилась немецко-американская фирма HoloBuilder. Сейчас она использует Spot для регулярной инспекции строительных площадок. Предполагалось, что на робота установят камеру кругового обзора, и он будет ежедневно обновлять панорамы строящихся объектов.

Таким образом в HoloBuilder хотели освободить строителей от рутинных операций обхода и фотографирования. По задумке Spot с круговой камерой служил бы аналогом Google Street View для удалённого контроля, однако в реальности всё оказалось иначе.

В первый же день выяснилось, что Spot не способен самостоятельно корректировать маршрут и избегать препятствий. Эта функция прямо не заявлялась Boston Dynamics, но на такую способность AI косвенно указывали демонстрации в её промо-роликах.

На практике инженерам HoloBuilder пришлось вручную провести Spot вокруг строительной площадки, следуя за ним и контролируя каждый шаг через мобильное приложение. Затем робот мог двигаться уже сам, но только по тому же маршруту.

Специалисты HoloBuilder потратили много времени на синхронизацию карт Spot с собственными цифровыми картами для отслеживания хода строительства. Затем инженеры отметили маршрутные точки, в которых робот будет останавливаться и фотографировать каждый день. Избегать столкновений с ним приходится уже самим строителям.

Заказчики с юмором отнеслись к ситуации, сославшись на то, что Spot похож на собаку, а любой собаке тоже нужна дрессировка. Со своей задачей робот в итоге справился, но практическая польза от его применения оказалась сомнительной.

Источник: https://www.fastcompany.com/90431653/the-robotic-pooch-from-boston-dynamics-viral-videos-is-ready-for-real-work

NASA испытывает дрон-амфибию

В среду команда исследователей из NASA отправилась на принадлежащую Австралии антарктическую научную станцию Кейси, чтобы начать недельные испытания плавучего ровера.

Он предназначен для освоения Европы – спутника Юпитера, под ледяным покровом которого может быть океан и подходящие условия для возникновения жизни.

После испытаний ровера на Аляске и в Арктике они продолжаться на Земле Уилкса. Основная цель – отработать перемещения по льду и в воде, а также определить реальный ресурс аппарата в экстремальных условиях.

«Мы узнаем срок службы ровера, в частности – как долго его батареи смогут работать при низких температурах и в условиях передвижения разными способами», – пояснил инженер NASA Энди Клеш.

Заодно робот-амфибия будет использоваться для сбора данных о состоянии морского льда и ледяных щитов на Земле.

Ровер имеет два независимых колеса и по расчётам является более энергоэффективным, чем подводные лодки аналогичного размера. К тому же, на поверхности спутника Юпитера у него будет гарантированный круг задач, в то время как бурение льда и последующее погружение – всего лишь смелые идеи.

В любом случае, программа исследования спутника Юпитера при помощи спускаемых аппаратов займёт десятилетия. На крупные АМС можно установить РИТЭГ, сделав обогрев на годы, а вот малым дронам придётся довольствоваться более простыми источниками энергии, выполняя краткосрочные миссии.

На 2025 год NASA запланирован облёт спутника Европа и сбор данных о потенциальных местах посадки.

Источник: https://7news.com.au/technology/nasa-ice-robot-test-at-aust-antarctic-site-c-564508

Нейропроцессор в апельсине и на палке

Компания Shenzhen Xunlong Software анонсировала выпуск одноплатного компьютера Orange Pi 4B. При размерах кредитки (56 x 91 мм) он оснащается шестиядерным процессором Rockchip K3399 и специализированной интегральной схемой для ускорения нейросетей – Lightspeeur 2801S производства Gyrfalcon Technology (GTI).

Это модификация чипа, представленного GTI два года назад. Она обеспечивает пиковую производительность на уровне 5,6 ТОП (триллионов операций в секунду) на частоте 100 МГц. При длительной работе энергопотребление чипа ограничивается в пределах 300 мВт, и его скорость снижается до 2,8 ТОП.

Точно такой же нейропроцессор доступен разработчикам в микрокомпьютере Orange Pi Stick AI Lite, поддерживающим платформы Tensorflow, Caffe и PyTorch. Он имеет форм-фактор флэшки и рекордно низкую цену – $20.

Отличия Orange Pi 4B в том, что это более самодостаточная система с возможностью подключения внешних устройств. Согласно предварительным спецификациям, микрокомпьютер будет иметь 4 ГБ оперативной памяти LPDDR4 и 16 ГБ флэш-памяти eMMC, расширяемой за счёт карта формата MicroSD.

Его внешние разъёмы представлены 24-контактным разъемом PCIe, 40-контактной гребёнкой GPIO, двумя разъемами I2C, одним SPI / UART, портом HDMI 2.0, разъёмом для подключения дисплея MIPI DSI, двумя портами USB 2.0 и одним портом USB 3.0 Type C, через который можно подключить питание.

Источник: https://twitter.com/orangepixunlong/status/1196704361147035648

Пополнение в полку ̶к̶и̶т̶а̶й̶с̶к̶и̶х̶ опенсорсных одноплатников

Компания Lenovo выпустила одноплатный компьютер с открытыми спецификациями, предназначенный для энтузиастов IoT и робототехники. Это прямой конкурент Orange Pi 4, Rock Pi 4C, NanoPi-M4 и Asus Tinker Edge R.

Модель получила название Leez P710 и построена на базе шестиядерного процессора Rockchip RK3399 архитектуры ARMv8-A. Он содержит 2 ядра Cortex-A72 + 4 ядра Cortex-A53 и сопроцессор NEON.

У младшей версии на плате распаяны 2 ГБ LPDDR4, а у старшей – 4 ГБ. Остальные характеристики одинаковы:

❖ 16 ГБ eMMC;
❖ слот microSD;
❖ USB 3.0;
❖ USB Type-C;
❖ HDMI 2.0;
❖ гигабитный Ethernet;
❖ Wi-Fi 802.11ac;
❖ Bluetooth v.5.0;
❖ слот M.2 B-key 3042 для подключения 4G-LTE модемов;
❖ слот micro-SIM;
❖ разъем IPX для внешней антенны;
❖ разъём MIPI DSI для подключения дисплея;
❖ разъём MIPI-CSI для подключения камеры;
❖ 3,5 мм аналоговый аудиоразъём (Stereo TRS mini-jack);
❖ 8-канальный интерфейс шины I2S;
❖ 40-контактная гребёнка GPIO

Аппаратные характеристики позволяют использовать его в роли граничного контроллера сессий (SBC). Официально поддерживаются Android 9.0 и дистрибутивы Linux из ветви Debian.

Leez P710 оснастили крупным радиатором без вентилятора, чтобы предотвратить автоматический сброс частот из-за перегрева и при этом оставить компьютер бесшумным.

Габариты Leez P710 составляют 85 x 85 x 15 мм. Цены варьируются от $141 за сам компьютер до $258 за наборы с дисплеем, камерой и/или 4G-модемом.

Источник: https://github.com/leezsbc/resources/wiki/Leez-P710

Fanuc представила робота-тяжеловеса

В Центре производственных технологий Ansty Park (Ковентри, Великобритания) приступил к работе универсальный робот тяжёлого класса.

Он был разработан строительным инновационным центром компании Fanuc UK и получил называние FANUC M-2000iA/2300.

На производственных и сборочных линиях по всему миру для перемещения тяжёлых грузов применяются простейшие механизмы и узкоспециализированные роботы, способные решать только одну конкретную задачу.

Их практически невозможно переделать при изменении технологического процесса или профиля производства – дешевле заказать нового.

Универсальные роботы существуют, но они выступают «в лёгком весе» и выполняют более тонкие манипуляции. Их используют на тех этапах, где присутствует вариабельность. Например, для обработки и сортировки разных деталей небольшой массы.

Перемещение разных грузов и обработка заготовок массой от 50 кг и более обычно требует участия рабочих, что снижает уровень автоматизации производства.

Теперь правила игры изменились с появлением интеллектуальных роботов тяжёлого класса. Одним из первых стал FANUC M-2000iA/2300.

Он имеет шесть степеней свободы и монтируется на полу. Робот способен поднимать грузы разной формы с массой до 2300 кг на высоту до 6,2 метров и перемещать их на дистанцию до 3,7 м.

«Робот Fanuc будет играть важную роль в проектах по инновационному производству и строительству. Он станет нашим козырем при выполнении заказов больших объемов. Это исключительно прочная машина, которая намного быстрее и универсальнее любых подъемников», – сказал Джереми Хадалл, главный инженер по интеллектуальной автоматизации Центра производственных технологий.

Сейчас в Ansty Park проходит открытая демонстрация, во время которой робот ловко манипулирует тяжёлыми предметами.

Источник: https://www.fanuc.eu/uk/en/robots/robot-filter-page/m-2000-series/m-2000ia-2300

Немецкая робокожа стала лучшей в мире

Команда исследователей из Технического университета Мюнхена (TUM) продемонстрировала робота H-1. Его поверхность покрывают 1260 ячеек, содержащие более 13 тыс. сенсоров. Это первый гуманоидный робот, имеющий искусственную кожу со столь высокой чувствительностью.

Попытки создать робокожу предпринимаются с конца семидесятых годов прошлого века. Однако до сих пор это были очень грубые аналоги, в которых задействовалось лишь несколько десятков датчиков.

Как только их количество вырастало до сотен, процессор попросту захлёбывался данными. Про тысячи сенсоров даже и не мечтали, а до уровня настоящей кожи очень далеко и перспективным разработкам.

В среднем кожа взрослого человека имеет площадь 1,75 кв. м., на которой расположено порядка 3,5 млн рецепторов и множество волосков, усиливающих тактильные ощущения. Это на порядки более сложная система, имеющая вдобавок температурную и болевую чувствительность.

Новая робокожа из TUM больше похожа на чешую, поскольку состоит из шестигранников шириной 2,5 см. Каждая «чешуйка» оснащена собственным микроконтроллером и набором сенсоров. Среди них есть датчики прикосновения, приближения и ускорения.

Чтобы заставить её работать в режиме реального времени, команда TUM разработала систему, объединяющую датчики трёх типов с алгоритмами граничных вычислений. Вместо постоянной обработки сигналов от всех датчиков, они применили событийно-ориентированный подход, получивший название NeuroEngineering.

Его суть в том, что первичная обработка данных происходит внутри самих ячеек. Они просто сравнивают текущий уровень сигнала и последний зарегистрированный, а передают свои показания в центральный вычислительный модуль только при их изменении выше заданного порога. Так экономится более 90% пропускной способности системы и ресурсов ЦП.

«Новая искусственная кожа позволяет роботам воспринимать свое окружение гораздо более детально. Это помогает им безопаснее двигаться и работать рядом с людьми, давая возможность избежать несчастных случаев», – сказал руководитель проекта профессор в области когнитивных систем Гордон Ченг.

Источник: https://www.tum.de/nc/en/about-tum/news/press-releases/details/35732/

На МКС появится «отель для роботов»

3 декабря 2019 года американские астронавты присоединили с внешней стороны Международной космической станции хранилище роботизированных инструментов – RiTS (Robotic Tool Stowage), также известное как «отель для роботов».

Его монтаж состоялся в рамках подготовки к установке нового блока RELL (Robotic External Leak Locators) – роботизированных устройств обнаружения внешних утечек.

«Для каждого из хранимых в нём инструментов RiTS обеспечит тепловую и физическую защиту. Он поддерживает идеальные температурные условия для работы измерительных инструментов», – пояснил менеджер по аппаратному обеспечению RiTS Марк Нейман.

RELL – это роботы, оснащенные масс-спектрометрами. Они способны обнаруживать утечку различных газов со станции – в частности, углекислого газа и аммиака. Их планируется использовать для раннего обнаружения разгерметизации МКС.

Орбитальная скорость МКС составляет в среднем 7,66 км/с. Поэтому столкновение с космическим мусором или частицами метеорных потоков может привести к пробою корпуса в любой момент. Это известный риск, минимизировать который помогают роботизированные средства раннего обнаружения утечек.

Прямо сейчас на МКС работает первый блок RELL, запущенный в 2015 году, и второй (резервный), доставленный в начале этого года.

Сегодня, 4 декабря состоялся 19-й коммерческий запуск грузового корабля Dragon частной космической корпорации SpaceX. Он должен доставить на МКС новый блок RELL.

На фото ниже видно, как астронавты тренируются устанавливать его в Лаборатории нейтральной плавучести. Она расположена в Космическом центре Джонсона в Хьюстоне и позволяет имитировать условия невесомости на Земле.

Источник: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2019/nasa-launching-rits-a-robot-hotel-to-the-international-space-station

SRC роботизирует любую ферму

Британский агротехнический стартап Small Robot Company (SRC), продвигающий модель FaaS (фермерство как сервис) предлагает использовать в сельском хозяйстве трёх роботов собственной разработки. Они способны действовать в команде, дополняя функции друг друга.

Основная идея SRC состоит в том, чтобы внедрять точное земледелие и минимизировать негативное воздействие на окружающую среду. Для этого фермеры могут арендовать роботов с кодовыми именами Том, Дик и Гарри.

Тома предлагается постоянно использовать в качестве наблюдателя. Он самостоятельно отслеживает состояние почвы и всходов, а также следит за появлением сорняков.

При массе в 150 кг Том оснащён колёсным шасси повышенной проходимости. Штанга с закреплёнными на ней камерами и другим оборудованием монтируется на пылевлагозащищённом корпусе.

Внутри него размещена встраиваемая система Nvidia Jetson (конкретная версия не указана) и четыре литий-железо-фосфатных батареи. Их заряда хватает на обследование до 20 га в день и запись до 6 Тб данных.

Другие роботы (Дик и Гарри) доставляются по мере необходимости. Они выполняют посевные работы, точечное внесение подкормки и прополку, ориентируясь по карте с высоким разрешением, созданной Томом.

Интересно, что Дик распознаёт сорняки с помощью искусственного интеллекта и уничтожает их без применения гербицидов. Для этого он воздействует на них высоковольтным разрядом (5 кВ), вызывающим вскипание воды в стеблях, листьях и корнях у поверхности.

Дик умеет отличать сельскохозяйственные культуры от широколистных сорняков на кадрах с одной камеры, а вот для уверенного распознавания других типов растений ему приходится сопоставлять стереоизображения и снимки в разном спектре.

Гарри – первая в мире роботизированная сеялка для комбинированных культур. За один день он засеивает несколько гектар, внося в почву семена разных культур и записывая их точные координаты. Если затем Том сообщает, что отдельные семена не дали всходов, Гарри выезжает снова и повторно засеивает проблемные участки.

Все три робота используют Wilma AI – систему искусственного интеллекта, разработанную нидерландской компанией COSMONiO, чей инновационный центр находится в Великобритании. Wilma AI работает на Ubuntu и поддерживает Nvidia CUDA для ускорения работы нейронных сетей.

Источник: https://www.zdnet.com/article/smart-farming-small-robot-company-launches-monitoring-robot-demos-weed-zapping-tech/

Робот-бариста из Сан-Хосе

В международном аэропорту Минета (согласитесь, звучит!) появился робот, подающий напитки пассажирам в зале вылета. Он был установлен в преддверии Дня Благодарения на территории Cafe X, расположенного между выходами 33 и 34 терминала B.

Робот получил название Питер в честь бывшего директора по оборудованию Cafe X. Он был разработан по проекту Генри Ху – студента колледжа Бабсон в Массачусетсе, и уже успел собрать десятки положительных отзывов.

Идея пришла Ху на летних каникулах, когда он решил навестить семью в Сингапуре и томился в ожидании вылета. Будущий инженер заметил, что работники кафе не справляются с объёмом заказов и порой путают их.

Тогда он оставил пожелание установить робота через форму обратной связи, а затем связался с представителями компании, чтобы подробнее описать концепцию.

В отличие от людей, робот Питер не подвержен стрессу. Он принимает до десяти заказов одновременно и быстро исполняет их в порядке очереди.

Цены варьируются от 3,50 до 5,50 долларов за напиток. Во многих используются необычные ингредиенты, такие как шведское овсяное «молоко» и японский зелёный чай маття, приготовленный из растёртых в порошок листьев.

Пресс-секретарь аэропорта Деметрия Мачадо заявила, что аэропорт рад партнерству с Cafe X, и это очень популярное место у пассажиров. Следующим этапом автоматизации в нём планируется установка робота, который готовит японский суп Рамэн.

Источник: https://sanjosespotlight.com/robotic-barista-serves-coffee-at-san-jose-airport/

Мемристорная нейросеть с ассоциативной памятью

Исследователи из Университета легкой промышленности Чжэнчжоу и Китайского университета науки и технологии разработали новую схему нейронной сети на основе мемристоров.

Она воспроизводит механизмы формирования условных рефлексов и ассоциативной памяти, детально изученные в экспериментах русского физиолога Павлова. При этом новая схема лишена известных ограничений, с которыми ранее сталкивались другие разработчики подобных нейросетей.

«Большинство нейронных сетей данного типа требуют, чтобы условный сигнал подавался практически одновременно с безусловным раздражителем. Мы добавили элемент задержки, чтобы сформировать ассоциативную память в условиях, когда значимый стимул отстает от условного на определенный период времени», – поясняют исследователи.

Представленная схема имеет три ключевых компонента: синапс, блок управления напряжением и модуль временной задержки. Она позволяет формировать стойкие ассоциации, даже если существенный стимул (который в экспериментах Павлова был пищей), появляется через некоторое время после нейтрального (например, звука колокольчика или мигания лампочки).

Всего лишь изменяя временную задержку, в этой схеме можно эмулировать такие свойства высшей нервной деятельности, как долговременная память, быстрое и медленное обучение, а также постепенное угасание условных рефлексов при отсутствии их регулярного подкрепления.

Возможно, нейронная сеть с ассоциативной памятью на основе мемристоров с модулем временной задержки поможет более эффективно эмулировать психологические процессы и приблизить нас к созданию «сильного ИИ».

Источник: https://ieeexplore.ieee.org/document/8908696

REV-1 выезжает на дорогу

В июле мы писали о презентации колёсного дрона REV-1, способного развозить товары в любую погоду, включая ливень и гололёд. Сегодня стало известно, что его разработчики получили инвестиции (от eLab Ventures и Trucks Venture Capital), и уже запустили пилотный сервис доставки еды.

Пока им могут воспользоваться только жители городка Энн Арбор (штат Мичиган), отправив предварительную заявку через форму на сайте. Доставка осуществляется в пределах 4 км от штаб-квартиры создателей дрона – компании Refraction AI.

«Дождливая погода и снегопад не за горами. Мы с нетерпением ждём, чтобы показать всем, на что способен REV-1», – прокомментировал старт публичных испытаний соучредитель Refraction AI профессор робототехники Мичиганского университета Мэтью Джонсон-Роберсон.

Базовая система дрона осталась прежней: это трицикл с задним мотор-колесом и герметичным отсеком на 453 л полезного объёма, закрывающимся электронным замком. На дрон установлена система кругового обзора из 12 камер, радаром и ультразвуковыми датчиками по периметру.

С момента презентации конструкция робота претерпела минимальные изменения. Габариты серийной модели составляют 122 см в длину и 152 см в высоту при массе чуть больше 45 кг. Программное ограничение скорости – 24 км/ч.

Благодаря скромным размерам и небольшой скорости, роботу разрешено ездить как по шоссе, так и по велосипедным дорожкам.

Источник: https://refraction.ai/pilot

AiMOS AI – суперкомпьютер с ИИ

В Центре вычислительных инноваций (CCI) Политехнического института Ренсселера (штат Нью-Йорк) был установлен суперкомпьютер IBM, получивший кодовое название AiMOS AI. Он сможет решать самые сложные задачи из области AI и выполнять обучение нейросетей за несколько минут.

Аббревиатура AiMOS расшифровывается как многопроцессорная оптимизированная система искусственного интеллекта и является отсылкой к сооснователю частного учебного заведения Эймосу Итону.

AiMOS AI построен по схеме IBM Power System AC922 – той же самой, которая используется в суперкомпьютерах Summit и Sierra, возглавляющих ноябрьский рейтинг TOP500. Сейчас он занимает 24-ю строчку этого списка и является самым мощным среди установленных в частных учебных заведениях.

По сути AiMOS AI – это Summit в миниатюре. Он состоит из 252 вычислительных узлов. Каждый из них содержит 6 графических ускорителей Nvidia Volta GV100 и два 20-ядерных процессора IBM Power9, работающих на частоте до 3,45 ГГц и превосходящих Intel Xeon Skylake Gold 6148 в тестах Linpack.

Между собой узлы соединяются высокоскоростной полнодуплексной сетью Mellanox EDR Infiniband с пропускной способностью 6 Тб/с.

Для хранения данных используется массив SSD суммарной ёмкостью более 400 Тб, а на их обработку может выделяться до 126 Тб распределённой оперативной памяти. Управляется всё это хардверное богатство с помощью Red Hat Enterprise Linux 7.6 которая сейчас принадлежит IBM.

Пиковая производительность IBM AiMOS AI достигает 11,121 петафлопс, средняя – 8,045 Пфлопс, а потребление энергии – всего 510 кВт. Это один из трёх самых «зелёных» суперкомпьютеров с феноменальным соотношением Флопс/Вт.

«IBM гордится тем, что создала самые мощные и умные компьютеры в мире... Наша общая цель – повысить эффективность систем искусственного интеллекта в 1000 раз в течение следующего десятилетия», – сказал исполнительный вице-президент IBM доктор Джон Э. Келли.

Источник: https://www.enterpriseai.news/2019/12/10/39456/