Robot Humanoid

Un robot humanoid est un robot avec son aspect global basé sur celui du corps humain . En général les robots humanoid ont un torse avec une tête, deux bras et deux jambes, bien que quelques formes de robots humanoid puissent modeler seulement une partie du corps, par exemple, de la taille vers le haut. Quelques robots humanoid peuvent également avoir un « visage », avec les « yeux » et la « bouche ». Les androïdes sont les robots humanoid construits pour ressembler à un humain masculin, et le Gynoids sont les robots humanoid construits pour ressembler à une femelle humaine.

Introduction

Un robot humanoid est un robot autonome parce qu'il peut s'adapter aux changements de son environnement ou de lui-même et continuer à atteindre son but. C'est la différence principale entre les humanoids et d'autres genres de robots. Dans ce contexte, certaines des capacités d'un robot humanoid peuvent inclure, notamment :
entretien automatique (recharge elle-même)
étude autonome (apprendre ou gagner les nouvelles possibilités sans aide extérieure, ajuster les stratégies basées sur les environnements et adapter à de nouvelles situations)
prévention des situations nocives aux gens, à la propriété et à elle-même
interaction sûre avec les êtres humains et l'environnement

Comme d'autres robots mécaniques, les humanoids se rapportent aux composants de base suivants trop : Détection, déclenchement et planification et contrôle. Puisqu'ils essayent de simuler la structure humaine et le comportement et eux sont des Autonomous System, la plupart des robots humanoid de périodes sont plus complexes que d'autres genres de robots.

Cette complexité affecte toutes les balances robotiques (mécanique, spatial, temps, densité de puissance, système et complexité informatique), mais elle est plus apparente sur des échelles de densité de puissance et de complexité de système. En premier lieu, les humanoids courants ne sont pas assez forts même pour sauter et ceci se produit parce que la puissance de rapport/poids n'est pas aussi bonne que dans le corps humain. D'une part, il y a des algorithmes très bons pour les multiples domaines de la construction humanoid, mais il est très difficile de fusionner tous dans un système efficace (la complexité de système est très haute). De nos jours, ce sont les difficultés principales lesquelles le développement humanoid de robots doit traiter.

Des robots Humanoid sont créés pour imiter certaines des mêmes tâches physiques et mentales que les humains subissent le journal. Scientifiques et spécialistes de beaucoup de différents champs comprenant la technologie , la science cognitive , et le cartel de la linguistique leurs efforts de créer un robot aussi human-like comme possible. Le but de leurs créateurs pour le robot est que pendant un jour il pourra en mesure à tous les deux comprennent l'intelligence humaine, raisonnent et agissent comme des humains. Si les humanoids peuvent faire ainsi, ils pourraient par la suite fonctionner à côté des humains. Un autre avantage important des androïdes se développants est de comprendre les processus biologiques et mentaux de corps humain, de l'acte apparemment simple de la marche aux concepts de la conscience et de la spiritualité. Il y a actuellement deux manières essentielles de modeler un robot humanoid. Le premier modèle le robot comme un ensemble de de liens rigides , qui sont reliés aux joints. Ce genre de structure est semblable à celui qui peut être trouvé sur les robots industriels. Bien que cette approche soit employée pour la plupart des robots humanoid, un neuf émerge dans quelques travaux de recherches qui emploient la connaissance acquise sur la biomécanique . Dans celui-ci, le résultat inférieur du robot humanoid est une ressemblance du squelette humain.com/asimotv/

But

< ! -- Commenté dehors parce que l'image a été supprimée : --> Des robots Humanoid sont utilisés comme outil de recherches dans plusieurs secteurs scientifiques.

Les chercheurs doivent comprendre la structure de corps humain et le comportement (biomécanique) pour construire et étudier les robots humanoid. De l'autre côté, la tentative de simuler le corps humain mène à un meilleur arrangement de elle.

La connaissance humaine est un domaine d'études qui est concentré sur la façon dont les humains apprennent de l'information sensorielle afin d'acquérir des habiletés perceptuelles et motrices. Cette connaissance est employée pour développer les modèles informatiques du comportement humain et elle s'était améliorée avec le temps.

Bien que le but initial de la recherche humanoid ait été de construire un meilleur Orthosis et une prothèse pour des êtres humains, la connaissance a été transférée entre les deux disciplines. Quelques exemples sont : prothèse actionnée de jambe pour l'orthosis neuromuscularly altéré, de cheville-pied, la prothèse réaliste biologique de jambe et la prothèse d'avant-bras.

Sans compter que la recherche, des robots humanoid sont développés pour effectuer des tâches humaines comme l'aide personnelle, où ils devraient pouvoir aider le malade et vieux, et les travaux sales ou dangereux. Les travaux réguliers comme être un réceptionniste ou un ouvrier d'une ligne des véhicules à moteur de fabrication sont également appropriés aux humanoids. Essentiellement, puisqu'ils peuvent utiliser des outils et exploiter l'équipement et les véhicules conçus pour la forme humaine, les humanoids pourraient théoriquement effectuer n'importe quelle tâche qu'un être humain peut, à condition qu'ils aient le logiciel approprié . Cependant, la complexité de faire ainsi est trompeusement grande.

Ils deviennent de plus en plus populaires pour fournir le divertissement aussi. Par exemple, Ursula, un robot femelle, chante, danse, et parle à ses assistances aux studios universels. Plusieurs attractions de Disney utilisent l'utilisation des animatrons, les robots qui regardent, se déplacent, et parlent tout comme des êtres humains, dans certaines de leurs expositions de parc à thème. Ces animatrons regardent si réalistes qu'il peut être difficile de déchiffrer d'une distance s'ils sont réellement humains. Bien qu'ils aillent voir réaliste, ils n'ont aucune connaissance ou autonomie physique.

Sondes

Une sonde est un dispositif qui mesure un certain attribut du monde. Être l'un des trois primitifs de la robotique (sans compter que la planification et le contrôle), sentant joue un rôle important dans les paradigmes robotiques .

Des sondes peuvent être classifiées selon le processus physique avec lequel elles fonctionnent ou selon le type d'information de mesure qu'elles donnent comme rendement. Dans ce cas-ci, la deuxième approche a été employée.

Sondes proprioceptives

Les sondes proprioceptives du sentent la position, l'orientation et la vitesse du corps et des joints du humanoid.

Dans les êtres humains des oreilles intérieures sont utilisées pour maintenir l'équilibre et l'orientation. Les robots Humanoid utilisent les accéléromètres pour mesurer l'accélération, dont à partir la vitesse peut être calculée par l'intégration ; Sondes d'inclinaison de pour mesurer l'inclination ; forcer les sondes placées en mains et pieds du robot pour mesurer la force de contact avec l'environnement ; les sondes de position, celle indiquent la position réelle du robot (de ce que la vitesse peut être calculée par dérivation) ou même des sondes de vitesse.

Sondes extéroceptives

Les sondes extéroceptives fournissent les informations de robot sur l'environnement environnant permettant au robot d'agir l'un sur l'autre avec le monde. Les sondes extéroceptives sont classifiées selon leur fonctionnalité.

Des capteurs de proximité sont utilisés pour mesurer la distance relative (gamme) entre la sonde et les objets dans l'environnement. Ils effectuent la même tâche que la vision et les sens tactiles font dans les êtres humains. Pour sentir la proximité, les robots humanoid peuvent utiliser les sonars et les sondes infrarouges , ou les sondes tactiles comme les sondes de sondes, de favoris (ou palpeurs), capacitives et piézorésistives de bosse. Les sondes tactiles fournissent également des informations au sujet des forces et des couples transférés entre le robot et d'autres objets. Il y a d'autres genres de mesures de proximité, comme le laser de rangement, l'utilisation des appareils-photo stéréo, ou la projection d'une discrimination raciale, d'une grille ou d'un modèle des points pour observer comment le modèle est tordu par l'environnement.

La vision se rapporte à traiter des données de n'importe quelle modalité qui emploie le spectre électromagnétique pour produire une image. Dans des robots humanoid elle est employée pour identifier des objets et pour déterminer leurs propriétés. Les sondes de vision fonctionnent le plus pareillement aux yeux des êtres humains. La plupart des robots humanoid emploient des appareils-photo du CCD comme sondes de vision.

Les sondes saines permettent aux robots humanoid d'entendre la parole et les bruits environnementaux, et exécutent comme oreilles de l'être humain. Les microphones sont habituellement utilisés pour cette tâche.

Déclencheurs

Les déclencheurs sont les moteurs responsables du mouvement dans le robot.

Des robots Humanoid sont construits de telle manière qu'ils imitent le corps humain, ainsi ils utilisent les déclencheurs qui exécutent comme les muscles et les joints , cependant avec une structure différente. Pour réaliser le même effet que le mouvement humain, les robots humanoid utilisent principalement les déclencheurs rotatoires. Ils peuvent être électriques, le pneumatique, le hydraulique, le piézoélectrique ou le ultrasonique.

Les déclencheurs hydrauliques et électriques ont un comportement très rigide et peuvent seulement être faits pour agir d'une façon conforme par l'utilisation des stratégies relativement complexes de commande de rétroaction. Tandis que des déclencheurs coreless électriques de moteur approprié mieux aux applications à grande vitesse et basses de charge, les hydrauliques fonctionnent bien aux applications à vitesse réduite et élevées de charge.

Les déclencheurs piézoélectriques produisent d'un petit mouvement avec des possibilités élevées de force quand la tension est appliquée. Ils peuvent être employés pour le positionnement ultra-précis et pour produire et manipuler des forces ou des pressions élevées dans des situations statiques ou dynamiques.

Des déclencheurs ultrasoniques sont conçus pour produire des mouvements dans un ordre de micromètre aux ultrasons (plus de 20 kilohertz). Ils sont utiles pour commander la vibration, plaçant des applications et la commutation rapide.

Les actionneurs pneumatiques fonctionnent sur la base de la compressibilité du gaz . Pendant qu'ils sont gonflés, ils augmentent le long de l'axe, et pendant qu'ils dégonflent, ils se contractent. Si une extrémité est fixe, l'autre se déplacera une trajectoire linéaire . Ces déclencheurs sont prévus pour à vitesse réduite et bas/applications moyennes de charge. Entre les actionneurs pneumatiques il y a : les cylindres , de beugle , moteurs pneumatiques, moteurs pas à pas pneumatiques et muscles artificiels pneumatiques .

Planification et contrôle

Dans la planification et le contrôle la différence essentielle entre les humanoids et d'autres genres de robots (comme industriel ceux) est que le mouvement du robot doit être human-like, using la locomotion à jambes, particulièrement la démarche bipède . La planification idéale pour les mouvements humanoid pendant la marche de normale devrait avoir comme conséquence la consommation d'énergie minimum, comme elle se produit dans le corps humain. Pour cette raison, les études sur la dynamique et la commande de ces genres de structures deviennent de plus en plus importantes.

Pour maintenir l'équilibre dynamique pendant la promenade , un robot a besoin d'informations au sujet de la force de contact et son courant et mouvement désiré. La solution à ce problème se fonde sur un concept important, le le point nul (ZMP) de moment.

Un autre caractéristique au sujet des robots humanoid est qu'elles se déplacent, recueillent des informations (using des sondes) sur le « monde réel » et agissent l'un sur l'autre avec lui, elles ne reste pas toujours comme les manipulateurs d'usine et d'autres robots qui fonctionnent dans les environnements fortement structurés. La planification et le contrôle doivent se focaliser au sujet de la détection d'individu-collision, de la planification de chemin et de l'action d'éviter d'obstacle pour permettre à des humanoids de se déplacer les environnements complexes.

Il y a des dispositifs dans le corps humain qui ne peut pas être trouvé dans les humanoids encore. Ils incluent les structures avec la flexibilité variable, qui fournissent la sûreté (au robot lui-même et aux personnes), et redondance des mouvements, c., plus de degrés de de liberté et donc chargent au loin la disponibilité. Bien que ces caractéristiques soient souhaitables aux robots humanoid, elles apporteront plus de complexité et de nouveaux problèmes à la planification et au contrôle.

Chronologie des développements

Voir également

ultiCol
Actroid
androïde
ARMAR
ASIMO
Choromet
Dent
GuRoo
Gynoid
HUBO
HR-2
Le projet Humanoid (Elvis, Elvina, et Priscilla)
ICub olBreak
KIBERTRON
KHR-1
Kismet
Lara
PINO
MANOI AT01
MANOI 01
Distributeur de Robo de
Plen
Promet
QRIO
REEM-B
Robonaut
Robonova-1
RoboPhilo
RoboSapien
SIGMO
Main d'ombre de ndMultiCol

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