Domo (robot)

För annan användning, se Domo (disambiguation) .

Domo är en experimentell robot gjord av MIT designad för att interagera med människor . Tanken på Jeff Weber och Aaron Edsinger, medgrundare av Meka Robotics , kommer dess namn från den japanska frasen för "tack så mycket", domo arigato , såväl som Styx -låten, " Mr. Roboto ". Domo-projektet finansierades ursprungligen av NASA och har nu fått sällskap av Toyota för att finansiera robotens utveckling.

Syfte

Domo skapades för att testa många robotkretsar och kommandon som är mycket komplexa.

Ursprung

Domo-projektets hem är hos Humanoid Robotics Group (HRG) vid MIT Artificial Intelligence (AI) Labs. Dess existens är inspirerad av robotprojekten som kom före den.

Cardea Robot Project var ett forskningsprojekt som leddes av professor Rodney Brooks i Humanoid Robotics Group vid MIT. Labbgruppen arbetade med att skapa en borstlös serie med kabeldriven elastisk manöverarm monterad på en Segway-plattform. Jeff Weber och Aaron Edsinger-Gonzales var en del av denna forskning, särskilt ansvariga för designen och implementeringen av robotarmen. Detta samarbete gjorde det möjligt för Edsinger-Gonzales och Weber att ta del av forskningen och tillämpa den på en ny robot, Domo.

Edsinger och Weber samarbetade också på många andra robotar, och deras erfarenhet av att arbeta med Kismet- sidan och Cog -projekten påverkade designen av Domo. Kismet var ett robothuvud utvecklat av Cynthia Breazeal för att experimentera med sociala uttryck och ledtrådar. Edsingers roll i projektet var att hjälpa till att utveckla de tidiga stadierna av Kismets ögondetektionsmodul, vilket gjorde att Kismet kunde få ögonkontakt under interaktion. Cog-projektet var avsett att utforska hur intelligens formas genom social interaktion. Cog-roboten designades för att efterlikna människokroppens motoriska punkter och lemmar och för att acceptera ingångsstimuli från dessa så att den kunde använda sina lemmar på ett mänskligt sätt. Edsingers bidrag till Cog-projektet var en serie Elastic Actuator-arm och kontroller för robotens kropp. Även om forskningsinriktningen för dessa robotar skiljer sig mycket från Domo-projektet, är designen av ögondetektionsmodulen och seriens elastiska manöverarm integrerade i Domos design.

Design

Domo skapades för att forska om manipulation och interaktion med stimuli och maskininlärning av sensorimotoriska färdigheter. För att åstadkomma detta krävdes designen att ta särskild hänsyn till hur roboten skulle kunna interagera med okända stimuli. Forskningen krävde också att Domo skulle kunna uppfatta och agera på sin omgivning. Att tillfredsställa dessa farhågor innebar att Domo behövde kunna fungera utan en komplett modell av världen, snarare var den utrustad med förmågan att bygga en modell för sig själv.

Mekaniska delar

Huvud

Domos robothuvud består av sju frihetsgrader (DOF) för det övre huvudet som är fäst vid en hals med två DOF. Det finns två ögon, var och en med en enda vidvinkelkamera. Kamerorna kan spela in video i antingen 640×480 med 30 bilder per sekund (bildruta/s) eller 1024×768 vid 15 bildrutor/s. De två kamerorna lutar längs samma DOF, men har individuell DOF för att möjliggöra oberoende panorering. En uppsättning ögonlock ingår att använda för uttryck.

Chefer för tidigare robotar, som Cog, hindrades av bunten elektriska sladdar som skulle köra till ögonkameror och motorer. Domos design drar alla kablar ner genom halsen så att de är undanstoppade. Detta ger Domo stor räckvidd och frihet i huvudets artikulation.

Huvudrörelsen underlättas av borstade likströmsmotorer . Potentiometerpositionssensorer i motorn ger feedback om huvudets absoluta position vid start, så Domo kräver ingen kalibreringsrutin innan den kan fungera.

Huvudfokus för huvuddesignen var att Domo skulle kunna efterlikna mänskliga ögonrörelser. Mänskliga ögonrörelser sträcker sig från mycket snabba och explosiva rörelser till långsamma och exakta rörelser för att följa rörliga stimuli, så noggrant övervägande krävdes för att designa Domos huvud- och synsystem.

Dessa ögon är kopplade till ett kognitivt system som är ett nätverksanslutet kluster av Linux-maskiner. YARP - programsviten används för det kognitiva systemet för att göra visuell bearbetning.

Vapen

Istället för att designa Domos armar för absolut precision, designade Edsinger och Weber armarna för att arbeta närmare en människas. Mänskliga armar är skickliga på att känna av och kontrollera krafterna vid varje led, vilket ger upp precision i position för att följa efter. Att översätta detta till en humanoid robot krävde att designen inkluderade viss tolerans och följsamhet vid varje led samtidigt som den kunde hålla reda på och utgående vridmoment.

Domos armar har sex DOF , två vid axeln och fyra i armen och handleden. Skarvarna är serie elastiska ställdon (SEA) som drivs av anpassade borstlösa DC-motorer. DOF :erna innehåller kabeldrivsystem, med drivkablarna gömda diskret i mitten av lederna för att inte hindra rörelse. Elastiska ställdon i serien används för att ge kraftavkännande förmåga till armarna. Sensorerna som är inbäddade i armarna är kopplade till det kognitiva systemet.

Händer

Utformningen av en humanoid hand krävs för att införliva något sätt att mäta och mata ut kraft. Några äldre konstruktioner hade kraftsensorer i fingertopparna. Även om detta skulle fungera i en känd miljö, ger det inte tillräckligt med feedback för att arbeta i en ny och okänd miljö. Regulatorerna i Domos händer kan känna av krafter vid de enskilda lederna. Detta gör att händerna kan utföra ett grepp om ett föremål även utan en modell av föremålets storlek, form eller material.

Varje hand består av tre fingrar som drivs av fyra ställdon. Det finns ett manöverdon för varje finger och det fjärde är för att kontrollera spridningen mellan två av fingrarna. De två fingrarna sprids med hjälp av kugghjul, medan den tredje förblir på plats.

Förmågor

Domo kommer att anpassa sig till sin omgivning genom att testa sakers fysiska natur genom att röra dem eller skaka dem. Dess förmåga inkluderar att bestämma volymen på ett föremål, placera föremål på hyllor, hälla upp drycker för människor, skaka hand och ge kramar.

Uppfattning

Med hjälp av de två kamerorna monterade på huvudet och det visuella bearbetningssystemet kan Domo analysera storleken och formen på ett objekt för att förbereda för interaktion. Detta görs utan förkunskaper om ett objekt och gör att Domo kan utföra uppgifter i okända miljöer.

Inlärning

Domos arkitektur gör det möjligt för roboten att minnas tidigare sensoriska upplevelser. Domo kan lära sig om sina egna sensorimotoriska förmågor och kan finjustera moduleringen av sina handlingar baserat på tidigare utförda uppgifter.

Manipulation

Domos händer var designade för att vara fingerfärdiga och kapabla till många olika grepp och rörelser. Detta kan dock inte uppnås utan designen av mjukvarusystemet för att vara skicklig på att hantera olika kontroller för var och en av dess leder. Detta gör att roboten kan reagera snabbt och ändra sin armaktivitet. Detta är avgörande för att roboten ska kunna försöka utföra verkliga uppgifter.

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Domo_(robot)&oldid=1049697712 "