Познакомьтесь с характеристиками поближе, с роботами-гуманоидами, определяющими 2024 год, включая робота Tesla Bot «Optimus» и «Atlas» от Boston Dynamics.
Наше увлечение созданием машин по своему образу и подобию привело нас к выдающимся достижениям. Нам удалось раздвинуть границы искусственного интеллекта и робототехники до такой степени, что современные роботы-гуманоиды не только имитируют, но и улучшают человеческое взаимодействие.
Терминатор, гуманоидные роботы, когда-то ограниченные мифологией и художественной литературой, теперь ходят среди нас.
Эти механизированные версии нас самих помогают нам в операциях, скорости на сборочных линиях и даже в исследовании космического пространства.
Здесь мы перечислили самых совершенных роботов-гуманоидов 2024 года
Чьи реальные возможности столь же необычны, как и сказки, которые когда-то их представляли.
АМЕКА
Когда вы ищете « самого продвинутого гуманоида в мире », большинство путей ведут к AMECA от Engineered Arts, и легко понять, почему. AMECA спроектирована так, чтобы быть модульной и обновляемой как в аппаратном, так и в программном обеспечении, имеет гендерно-нейтральный и неопасный внешний вид, чтобы облегчить комфортное взаимодействие человека и робота.
Он использует встроенные микрофоны, бинокулярные камеры, нагрудную камеру и программное обеспечение для распознавания лиц. Это отличная платформа для дальнейшего развития технологий робототехники, ориентированных на взаимодействие человека и робота. Хотя AMECA пока не умеет ходить, она спроектирована с учетом потенциала мобильности в будущем.
Когнитивные возможности AMeca расширяются за счет интеграции с языковыми моделями OpenAI GPT-3 и GPT-4, что позволяет ей понимать вопросы и отвечать на них, рассказывать шутки, имитировать голоса знаменитостей или известных телевизионных персонажей, танцевать и вести увлекательные беседы.
Что отличает AMECA от других, так это невероятно реалистичные выражения лица и движения: 27 приводов контролируют мельчайшие детали, такие как движения губ и бровей, а также моторизованные руки, пальцы и шея, всего 61 степень свободы. Эти функции позволяют AMECA общаться естественно и выразительно, в отличие от других роботов.
Атлас
Atlas, разработанный Boston Dynamics , известен своим атлетизмом, который часто демонстрируется впечатляющими танцевальными движениями и сальто назад. Первоначально этот робот был создан в качестве исследовательского проекта Агентства перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) в 2009 году.
Важным событием стало то, что гидравлический Атлас (HD Atlas) был снят с производства в апреле 2024 года, а на смену ему пришла новая, полностью электрическая версия. объявили на следующий день.
Переход от гидравлических систем к электрическим знаменует собой скачок к большей эффективности и экологической устойчивости. Atlas создан на основе десятилетий исследований в области робототехники и включает в себя специальную батарею и очень компактную бывшую гидравлическую систему, которая теперь модернизирована для работы от электричества.
Передовые алгоритмы управления позволяют Atlas планировать и выполнять сложные движения с учетом факторов окружающей среды и достигать скорости до 2,5 м/с. Состоящий из титана и алюминия с деталями, напечатанными на 3D-принтере, Atlas обладает таким соотношением прочности и веса, которое облегчает его динамичное маневрирование.
Робот имеет рост 1,5 метра, вес 89 кг и имеет 28 суставов, которые обеспечивают гибкое и разнообразное передвижение. Atlas оснащен усовершенствованными инфракрасными стереодатчиками и датчиками глубины для создания детальных облаков точек окружающей среды, используя сочетание зрительных, силовых и проприоцептивных датчиков для адаптации к изменениям окружающей среды.
Оптимус
Оптимус, также известный как Tesla Bot и названный в честь персонажа Трансформеров, представляет собой робота-гуманоида общего назначения, о котором впервые было объявлено во время Дня искусственного интеллекта Tesla 19 августа 2021 года. Прототип был продемонстрирован в 2022 году, а к декабрю 2023 года Tesla представила поколение Optimus Generation. 2, отличавшийся более стройной фигурой и улучшенными руками и движениями.
В 2024 году этот новый робот был продемонстрирован при выполнении различных задач на заводе Tesla, подчеркнув его расширенные возможности: он на 10 кг легче и быстрее своего предшественника.
В июне 2024 года Илон Маск объявил о планах запустить ограниченное производство Optimus в 2025 году, при этом более 1000 единиц будут предназначены для использования на предприятиях Tesla, а к 2026 году потенциально может быть расширено производство для других компаний. Маск предполагает, что Optimus при цене около 30 000 долларов США выполнит широкий широкий спектр повседневных задач внутри и снаружи дома.
Робот использует двуногую систему ходьбы, предназначенную для обеспечения баланса и устойчивости, с датчиками давления на ногах, которые позволяют регулировать его положение в реальном времени. Он включает в себя несколько камер на «лице» для обнаружения объектов, измерения глубины и пространственной обработки, а также встроенную систему обработки нейронных сетей для обучения и адаптации.
Оптимус может отвечать на голосовые команды и понимать основные разговорные контексты. Он питается от аккумуляторной батареи емкостью 2,3 кВтч, аналогичной электромобилям Tesla. Он включает в себя запатентованную систему управления аккумулятором, позволяющую ему двигаться со скоростью до 5 миль в час (8 км/ч) и перевозить грузы массой до 45 фунтов (20 кг).
Рисунок 02
Компания Рисунок AI представила свой первоначальный прототип, Рисунок 01, в 2022 году. Это двуногий робот, предназначенный для выполнения задач ручного труда в логистике и складировании. 6 августа 2024 года компания представила Рисунок 02, следующее поколение своего робота-гуманоида. Эта версия имеет более изящный и тонкий дизайн со встроенными кабелями в конечностях, и, как утверждает Рисунок AI, является первым в мире коммерчески жизнеспособным автономным роботом-гуманоидом.
Емкость аккумулятора нового робота увеличена на 50% по сравнению с его предшественником. Он оснащен 6 RGB-камерами и встроенной языковой моделью машинного зрения. Вычислительная мощность значительно увеличена благодаря модулям на базе графического процессора NVIDIA RTX, предлагающим в три раза больше возможностей вывода, чем у предыдущей модели.
Кроме того, на рисунке 02 присутствуют микрофоны и динамики в сочетании с специальной моделью искусственного интеллекта, разработанной в сотрудничестве с OpenAI, что расширяет его возможности общения с людьми. Его обновленные пятипалые руки имеют 16 степеней свободы, что позволяет ему переносить предметы весом до 25 кг. Рисунок 02 в настоящее время тестируется на заводе BMW в Южной Каролине для сбора обучающих данных для дальнейшей разработки модели ИИ.
ЦИФРА
Digit — робот-гуманоид, разработанный Agility Robotics, с характерной конструкцией изогнутых внутрь ног, которая повышает мобильность и позволяет ему динамично перемещаться в сложных условиях. Эта уникальная структура дополняется элегантными конечностями и туловищем, оснащенным современными датчиками и вычислительной мощностью, что делает Digit хорошо подходящим для навигации и выполнения задач в таких местах, как склады.
Выпущенный в 2023 году, Digit представляет собой значительный прогресс в возможностях робототехники, подчеркнутый объявлением о создании первой фабрики робототехники Agility Robotics , RoboFab, которая производит до 10 000 роботов ежегодно.
Digit изготовлен из алюминия, термоформованного поликарбоната и композитных компонентов из углеродного волокна, что обеспечивает легкость и прочность. Он оснащен рядом датчиков, включая лидар, четыре камеры глубины Intel RealSense и MEMS IMU, а также абсолютные и инкрементальные энкодеры, которые улучшают его проприоцепцию.
Робот оснащен бесщеточными двигателями постоянного тока со специально разработанной трансмиссией и имеет 16 независимых шарниров. Эти суставы позволяют Digity двигать ногами и руками 10 различными способами, обладая четырьмя степенями свободы и оснащенными захватами 6 различными способами.
Вычислительные потребности робота удовлетворяются двумя многопоточными процессорами Intel i7 с отсеком для полезной нагрузки, доступным для дополнительных компьютеров, таких как Intel NUC или Nvidia Jetson, которые можно использовать для улучшения восприятия или задач машинного обучения.
Digit работает на операционной системе реального времени на базе Linux в качестве основного управляющего компьютера, а планирование и восприятие высокого уровня управляются на вторичном компьютере. Он питается от специального литий-полимерного аккумулятора емкостью 1,2 кВтч, обеспечивающего баланс между энергоэффективностью и надежными эксплуатационными характеристиками.
Аполлон
Apollo, разработанный Apptronik, — еще один новаторский робот-гуманоид, в котором использован обширный опыт компании в области робототехники, включая работу над роботом НАСА «Валькирия». Apollo создан для массового производства и предназначен для работы в средах совместной работы с высокими стандартами полезной нагрузки и безопасности.
При весе около 72,6 кг и способном работать до 4 часов от одной аккумуляторной батареи, Apollo создан с учетом размеров и возможностей человека, что делает его пригодным для различных задач, требующих человеческих качеств.
Конструкция Apollo позволяет ему нести полезную нагрузку до 25 килограммов, что подчеркивает его способность выполнять важные задачи по подъему и переноске. Робот исключительно универсален, имеет модульную конструкцию, которую можно установить на любую мобильную платформу, стационарную или полностью мобильную, с ножками.
Он оснащен светодиодами на голове, рту и груди, сообщающими о его состоянии, и оснащен аккумуляторными блоками с возможностью горячей замены, каждый из которых обеспечивает четыре часа автономной работы, что обеспечивает непрерывную работу с простой заменой батарей, а не требует простоя для подзарядки.
Кроме того, Apollo использует усовершенствованную архитектуру управления силами и определяет зоны безопасности для повышения эксплуатационной безопасности. Им можно управлять с помощью интуитивно понятного программного обеспечения, доступного на любом устройстве, что упрощает взаимодействие человека и робота.
Mercedes-Benz признал полезность Apollo и интегрирует этих роботов на свои заводы для выполнения физически интенсивных и требующих низкой квалификации задач, демонстрируя промышленную применимость и эффективность Apollo.
ИЗМЕНИТЬ 3
ALTER 3 выделяется в списке лучших роботов-гуманоидов благодаря уникальному сочетанию искусственного интеллекта и музыкального таланта, особенно продемонстрированного благодаря его способности дирижировать оркестрами. Этот робот-гуманоид, разработанный Университетом Осаки и корпорацией Mixi, использовался в различных экспериментальных условиях, включая дирижирование оркестрами, участие в театральных представлениях и исследование пересечения робототехники и искусства.
Дизайн ALTER 3 отличается очень выразительным лицом, способным отображать широкий спектр эмоций, например, улыбаться, хмуриться и даже петь, что улучшает его взаимодействие с человеческой аудиторией.
Тело робота сочетает в себе протезную кожу на лице, шее и руках до локтей, а другие части остаются открытыми механизмами, что вызывает ощущение механической природы жизни. Этот выбор дизайна подчеркивает внутренние механизмы робота и вызывает дискуссии о природе человечества и потенциале искусственного интеллекта.
ALTER 3 использует комбинацию пневматических и сервоприводов, управляемых 42 приводами и центральным генератором шаблонов (CPG), интегрированным с нейронной сетью, что обеспечивает плавные и реалистичные движения.
Робот оснащен оптическими датчиками и датчиками расстояния для автономного движения, а его датчики и микрофоны подключены к системе искусственного интеллекта, которая позволяет ему динамически реагировать на окружающую среду. Разработка ALTER 3 направлена на исследование фундаментальных вопросов о том, могут ли роботы обрести смысл жизни и что может означать сама жизнь.
Юнитри G1
Unitree G1 известен своей исключительной гибкостью и доступностью, что делает его отличным выбором для исследований и разработок в области робототехники. Робот предназначен для облегчения изучения передовых методов передвижения и манипулирования, он способен выполнять прыжок в длину с места на высоту до 1,4 метра — возможно, самый длинный прыжок, когда-либо совершаемый роботом-гуманоидом такого размера.
Робот G1 оснащен ловкой трехпалой рукой, позволяющей выполнять точные манипуляции, поддерживаемой максимальным крутящим моментом сустава 120 Нм. Он имеет 43 степени свободы, позволяющие выполнять сложные движения, и движется со скоростью 2 м/с.
Сенсорные и коммуникационные усовершенствования включают 3D-лидар с LIVOX MID360 для обнаружения на 360°, камеру глубины Intel RealSense D435i и микрофонную решетку с функциями шумоподавления и эхоподавления.
Его аккумулятор и системы питания оснащены очень большой быстросъемной батареей, обеспечивающей около двух часов автономной работы, а конструкция робота включает проводку с полыми соединениями, что устраняет необходимость во внешних кабелях. Обе модели G1 и G1 EDU дополнительно оснащены высокопроизводительным 8-ядерным процессором, камерой глубины, 3D LiDAR, матрицей из четырех микрофонов и такими возможностями подключения, как WiFi 6 и Bluetooth 5.2.
Аксессуары включают в себя интеллектуальную быстроразъемную батарею (9000 мАч), зарядное устройство 54 В, 5 А и ручной контроллер. На G1 предоставляется 8-месячная гарантия, а на G1 EDU — 1 год, при этом цена на G1 начинается от 16 000 долларов США.
АРМС-6
ARMAR-6, часть серии роботов-гуманоидов ARMAR, разработанных в Технологическом институте Карлсруэ, представляет собой линию роботов, берущую свое начало в 2000 году с ARMAR-1, первоначально ориентированную на базовое передвижение и манипулирование. Последующие модели, такие как ARMAR-2, ARMAR-3a и ARMAR-3b (разработанные в период с 2004 по 2007 год), претерпели прогрессивные улучшения, расширив возможности взаимодействия и решения более сложных задач.
ARMAR-6, гуманоидный помощник, предназначенный для совместной работы в промышленных условиях, воплощает в себе эти достижения.
ARMAR-6 имеет туловище, похожее на человеческий, и две руки, установленные на колесной базе, что позволяет ему перемещаться в промышленных условиях и использовать инструменты, предназначенные для людей, такие как электрические дрели и молотки.
Этот робот имеет четыре компьютера в своей мобильной базе, обеспечивая значительную вычислительную мощность для управления, обработки изображений, алгоритмов взаимодействия, а также реализации машинного обучения и искусственного интеллекта посредством своей программной архитектуры ArmarX.
Его соединения приводятся в действие специально разработанными блоками датчик-исполнитель-контроллер, которые обеспечивают точные и контролируемые по усилию движения, включая непрерывное вращение сустава, которому способствуют контактные кольца.
Робот имеет 27 степеней свободы и может поднимать до 10 кг с полностью вытянутой рукой, достигая максимальной грузоподъемности 14 кг на средних расстояниях. При росте 192 см и размахе рук 310 см ARMAR-6 работает в диапазоне рабочей высоты от 0 см до 240 см и весит 160 кг без батарей.
Его датчики включают в себя датчики положения, IMU, крутящего момента и температуры на суставах, дополненные 6D-силомоментными датчиками для взаимодействия и лазерными сканерами для навигации. Две системы стереокамер, камера глубины и микрофоны расширяют возможности восприятия.
ARMAR-6 работает на шинной системе EtherCAT, связывая несколько высокопроизводительных ПК и графических процессоров, обеспечивая надежную автономную работу, чему способствует мощная аккумуляторная система.
Астрибот S1
Astribot S1, описанный как «универсальный» домашний робот, специально разработан для выполнения домашних задач, таких как приготовление пищи, складывание одежды и работа с пылесосом. В отличие от традиционных роботов-гуманоидов с ногами, Astribot S1 оснащен моторизованными колесами и гибкой нижней частью тела, которая может сгибаться посередине, выполняя свои задачи по дому с впечатляющей маневренностью и мобильностью.
Высотой примерно 5 футов 8 дюймов Astribot S1 имеет тонкий, гладкий белый дизайн. Он может похвастаться грузоподъемностью 10 кг на руку и 7 степенями свободы на каждую руку, что обеспечивает диапазон движений, сравнимый с человеческой конечностью.
Руки робота оснащены сенсорными датчиками для безопасного взаимодействия с объектами и людьми. Вместо типичной гуманоидной руки он заканчивается двузначным захватом с датчиками, что расширяет его возможности для выполнения разнообразных и точных задач.
Ловкость и ловкость Astribot S1 примечательны: его максимальная скорость составляет 10 метров в секунду, что быстрее, чем у среднего взрослого человека. Он может изучать новые задачи посредством имитационного обучения — функция, демонстрируемая в различных онлайн-демонстрациях, где робот выполняет такие действия, как боевые искусства, приготовление блинов и разливание напитков.
Было объявлено, что робот будет коммерчески доступен в 2024 году, хотя конкретные подробности о его аппаратных характеристиках или методах обучения ИИ компания по-прежнему не разглашает.
Роботы-гуманоиды движутся вперед
Когда мы завершаем наше исследование самых замечательных роботов-гуманоидов 2024 года, становится ясно, что область робототехники продолжает разрушать границы и бросать вызов нашим ожиданиям. Помимо обсуждаемых ключевых игроков, множество других человекоподобных роботов добиваются успехов в специализированных областях.
К ним относятся Надин, которая обеспечивает ценное социальное взаимодействие; «Робонавт-2» с его космическими задачами; Софию за увлекательные дискуссии; Роль Пеппера в сфере услуг; и вклад NAO в образовательную среду. Недавние достижения в достижении человеческой походки у гуманоида SEO1 также намекают на многие другие новаторские проекты.
Несмотря на то, что мы выделили некоторых ключевых игроков, в лабораториях и учреждениях по всему миру делается бесчисленное множество других достижений, каждый из которых обещает дальнейшую революцию в том, как мы взаимодействуем с машинами.