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STORIA DELLA TECNOLOGIA, DELLA TECNOLOGIA, DEGLI OGGETTI INTORNO A NOI
Robot domestici. Storia dell'invenzione e della produzione
Elenco / La storia della tecnologia, della tecnologia, degli oggetti che ci circondano Oggi vengono creati robot in grado di svolgere molte delle funzioni inerenti agli esseri umani. Parliamo innanzitutto di automi programmati per eseguire una serie di operazioni meccaniche, che però richiedono un certo sforzo intellettuale. Così, in Thailandia, hanno sviluppato un modello del primo robot di sicurezza al mondo. La macchina è controllata da una password via... Internet. Il dispositivo è dotato di telecamere di videosorveglianza e sensori tattili in grado di rispondere agli oggetti in movimento e agli sbalzi di temperatura. Inoltre, il robot è dotato di armi da fuoco, che possono essere utilizzate all'occorrenza. Naturalmente, tutte le azioni della protezione metallica dipendono dai comandi dell'operatore.
E negli Stati Uniti, il robot sostituisce l'infermiera. Un assistente meccanico di nome Lil Jeff lavora al Mount Sinai Hospital di New York. I suoi compiti includono la distribuzione e il servizio di strumenti ai medici. Uno speciale dispositivo di navigazione permette a Jeff di muoversi nella giusta direzione. Sa anche parlare, anche se ci sono solo poche frasi nel suo vocabolario: "Grazie", "Per favore, prendi gli strumenti". Se c'è un malfunzionamento nel suo meccanismo, grida: "Sono bloccato, chiama l'operatore!" Il robot originale è stato inventato dallo scienziato americano Stuart Wilkinson. L'automa si carica di energia grazie al... cibo. Si compone di tre contenitori, comandati da un motore, al cui interno si trova un ambiente microbiologico di batteri. Durante la lavorazione degli alimenti, i batteri rilasciano energia termica, che viene convertita in elettricità. Più proteine e carboidrati nei prodotti, più energia viene rilasciata. Lo stesso Wilkinson durante gli esperimenti ha "nutrito" il robot di zucchero, ma la carne, a suo avviso, contribuirà a un lavoro più efficiente. A proposito, il robot, dalla "nascita" che porta il nome Gastronome, ha ricevuto il soprannome di Yum-Yum durante la dimostrazione. Gli spettatori, che si sono radunati per lo spettacolo, erano molto interessati alla domanda: un'auto di questa classe può essere pericolosa per una persona? E se, dopo aver esaurito la scorta di energia, decidesse di banchettare con l'operatore? La realtà supera le aspettative più sfrenate degli scrittori di fantascienza: i robot hanno davvero tutto come le persone. Anche la riproduzione! Negli Stati Uniti è stato creato un sistema informatico in grado di riprodurre robot senza l'intervento umano. Gli inventori sono Hod Lipson e Jordan Popluk del Massachusetts Institute of Technology. Il compito del sistema è quello di riprodurre il modello più semplice di un meccanismo in grado di muoversi orizzontalmente nello spazio. Nella fase iniziale, il computer sviluppa migliaia di progetti virtuali che imitano i processi di evoluzione della flora e della fauna, quindi seleziona l'opzione migliore e i componenti necessari. Le informazioni vengono trasmesse a un'installazione automatica che è direttamente coinvolta nell'assemblaggio del movimento. Fino a poco tempo, l'uso di robot domestici poteva essere letto solo sulle pagine dei romanzi di fantascienza. Ma il tempo passa, le tecnologie si sviluppano e tutto ciò che ieri sembrava un sogno irrealizzabile sta diventando realtà oggi. Alcuni dei robot domestici possono svolgere varie funzioni, mentre altri sono progettati per un lavoro specifico. Il robot domestico multifunzionale R100 è stato sviluppato nel laboratorio di ricerca centrale dell'azienda giapponese NEC. Era dotato di strumenti per il riconoscimento di immagini visive, voce e capacità di comunicazione tramite Internet. Un tale robot è in grado di riconoscere individui, ricevere comandi vocali e muoversi per casa, aggirando ostacoli come tavoli e sedie. Secondo i rappresentanti dell'azienda, il robot di questo modello è in grado di riconoscere vari membri della famiglia e persino chiedere come può aiutare. Con l'accesso a Internet integrato, l'R100 ti avvisa quando ricevi e-mail. Aleksey Fedorov analizza le capacità del robot nella rivista Computer-Press: "Vediamo le caratteristiche principali dell'R100, il cui "cervello" è rappresentato da un processore Intel 486DX4 con frequenza di clock di 75 MHz. La visione del robot è implementata sulla base di due videocamere che gli permettono di aggirare gli ostacoli , calcolare le distanze degli oggetti e riconoscere le persone.Per riconoscere la planimetria e gli oggetti che vi si trovano in uno stato stazionario o in movimento, l'R100 utilizza l'elaborazione video stereoscopica dei segnali che arrivano alle telecamere in tempo reale.Le stesse videocamere lo consentono per riconoscere e ricordare i volti. Con l'aiuto della programmazione, puoi impostare il robot i nomi delle persone che conosce, nel qual caso saluterà i membri delle famiglie. Inoltre, le videocamere integrate consentono al robot di seguire la persona che sta parlando con lui. L'elaborazione video stereoscopica dei segnali ricevuti dalle telecamere consente all'R100 di muoversi attraverso le stanze ad una velocità di 60 centimetri al secondo, evitando la collisione con i vari ostacoli che si incontrano sul suo cammino. Ascolta l'R100 con tre microfoni direzionali per rilevare la direzione di un suono o di una voce. Ad esempio, se chiami un robot, si girerà per affrontare il chiamante. I microfoni servono anche a riconoscere il parlato nel volume di quelle parole che sono memorizzate nella memoria del robot. Oltre ai microfoni, il robot è dotato di sei sensori ultrasensibili che gli consentono di fermarsi immediatamente quando rileva un oggetto nelle vicinanze o quando una persona si avvicina. Il robot è in grado di pronunciare il tuo nome, rispondere alle domande, farti sapere quando hai ricevuto e-mail e persino leggere e-mail e ballare al ritmo della musica". Naturalmente, il robot non ha sentimenti. Tuttavia, l'R100 è in grado di riconoscere sia i tocchi ai sensori che si trovano nella sua testa, sia il loro tipo: carezze, schiaffi, ecc., A cui reagisce di conseguenza. Il robot può rispondere ai cambiamenti di temperatura, luce, ora del giorno e capacità della batteria, poiché i sensori integrati aiutano il robot a misurare la temperatura e l'intensità della luce. In R100, il riconoscimento vocale e l'analisi delle informazioni video vengono eseguiti da un personal computer. Il robot è collegato ad esso tramite un canale radio. Nei modelli futuri, il robot sarà dotato di un proprio computer di bordo. Il software del robot è costituito da una serie di moduli espandibili: un controller meccanico, un registratore di immagini, un controllo del sensore, una libreria di movimento e una macchina decisionale. Tutti i moduli software sono indipendenti l'uno dall'altro e sono facilmente aggiornabili. Le capacità del robot possono essere ampliate aggiungendo nuovi moduli software. Il robot, dotato di telecamere e microfoni, è in grado di registrare videomessaggi e riprodurli sullo schermo del televisore. Se necessario, R100 può anche accendere e spegnere TV, luci e altri elettrodomestici. In assenza di proprietari, il robot "controlla" la casa. Nel caso in cui il robot rilevi qualcosa di insolito, lo cattura immediatamente su una videocamera e può inviare i dati all'indirizzo email specificato. Quando il robot non ha niente da fare, vaga per la casa, salutando le persone che incontra lungo la strada o fischiettando una melodia. Se non ti piacciono queste libertà, tutte queste funzioni possono essere disattivate, quindi l'R100 rimarrà tranquillamente in un angolo finché qualcuno non lo chiamerà. Quando le batterie si stanno scaricando, l'R100 chiede aiuto ai suoi proprietari. Un altro robot, il cui nome è Cye, è stato sviluppato dall'azienda americana Robotics Inc. A differenza della sua controparte giapponese, non è così versatile e può svolgere compiti piuttosto monotoni. Il Cye 40x25x40 cm è in grado di azionare un aspirapolvere senza fili, consegnare posta ordinaria ed eseguire altre attività come "aiutare" a pulire i piatti, servire bevande, ecc. L'azienda "Electrolux" ha sviluppato un robot aspirapolvere. Negli Stati Uniti è commercializzato con il marchio Eureka. Questo robot compatto, il cui diametro è pari a quaranta centimetri, esegue una sola operazione, ma con molta attenzione. Ciò è facilitato da un potente processore, firmware e sistema di sensori. Il robot funziona così. Innanzitutto, il robot esamina il perimetro della stanza, "ricorda" tutti gli oggetti che potrebbero incontrarsi lungo il percorso. La sua prossima azione è la raccolta della polvere. Il robot gira intorno al perimetro della stanza e poi lo attraversa a caso. Mentre funziona, l'aspirapolvere bypassa mobili, cavi elettrici e si arrampica anche negli angoli inaccessibili a un aspirapolvere convenzionale. La forma rotonda dell'aspirapolvere gli permette di non perdersi mai negli angoli, sotto i divani e in altri luoghi difficili da raggiungere. Inoltre, i suoi bordi morbidi non rovinano i mobili.
Il robot aspirapolvere può funzionare per un'ora senza ricarica. Successivamente, deve essere posizionato su un supporto speciale, dove viene caricato per circa due ore. Ad oggi, questo modello è completamente autonomo. Tuttavia, "Electrolux" non si fermerà qui. L'azienda sta già valutando la possibilità di creare una versione più avanzata di un robot aspirapolvere controllato tramite un computer via etere. L'azienda svedese Husqvarna ha realizzato un robot rasaerba Solar Mower alimentato da energia solare. Dispone di celle policristalline integrate che ricevono energia e caricano la batteria integrata con essa. Il robot è in grado di monitorare il prato durante tutta la stagione, mantenendo un determinato livello di erba. Per evitare che il rasaerba elettronico si trascini, il perimetro del prato è contrassegnato con un apposito cavo, la cui presenza viene rilevata dai sensori del robot. La falciatura del prato viene eseguita con movimenti orizzontali lungo un determinato perimetro, tenendo conto delle aiuole e degli alberi. Il robot può essere comandato anche via radio da un apposito telecomando. Sembra che i giorni in cui i bambini si accontentavano di peluche e varie varietà di Barbie sprofondano presto nell'oblio. È probabile che le bambole interattive parlanti perdano presto popolarità. Nuovo tempo, nuovi giocattoli. Vengono sostituiti da "creature digitali", animali elettronici sconosciuti. Il processo di aumento del livello intellettuale dei giocattoli un tempo sempre obbedienti è iniziato molto tempo fa. Ma il mondo dei giocattoli intellettuali si è davvero spaccato in due dopo la comparsa del cane elettromeccanico AIBO. AIBO è l'abbreviazione di Artificial Intelligence Robot (robot di intelligenza artificiale), che è anche in consonanza con la parola giapponese per "compagno, amico". È difficile determinare chi sia questo miracolo della tecnologia - la stampa occidentale chiama inequivocabilmente l'invenzione giapponese un cane e i rappresentanti del produttore - la società Sony - hanno cercato di convincere che è "più simile a un leone che a un cane". La prima edizione limitata di cani elettronici AIBO ERS-110 (5000 pezzi) alla fine del 1999 era completamente esaurita in soli 18 minuti. Molto rapidamente, considerando che ogni cane giocherellone costava nientemeno che duemilacinquecento dollari.
"In generale, AIBO è lo sviluppo dell'ideologia del Tamagotchi, solo "a grandezza naturale", scrive Vladimir Bogdanov sulla rivista Computer-Press. "Il cucciolo "capisce" l'atteggiamento del proprietario e si trasforma gradualmente in un cane adulto (non fisicamente , ma emotivamente). I sensori sono integrati nelle zampe di "Aibo", e una speciale telecamera e sensori a infrarossi consentono al cucciolo di mantenere una distanza e di non sbattere contro i muri. "Aibo" "capisce" quando viene accarezzato delicatamente sulla testa , e quando gli viene dato uno schiaffo, il cane si esibisce con la coda scodinzolante e gli occhi a LED verdi e, al momento giusto, può grattarsi in modo divertente, catturando "pulci elettroniche". Come ogni cucciolo, AIBO dovrà prima "crescere" e imparare molto. Il primo giorno deve imparare a camminare e sedersi, ma, fortunatamente, il cucciolo cresce a passi da gigante (che è oltre il potere dei cani scoiattolo). Il secondo giorno, il cucciolo elettronico cammina già con sicurezza e impara a giocare a palla. E pur mantenendo uno stile di vita attivo in 4 mesi, il cucciolo si trasforma in un cane completamente maturo. In generale, gli ingegneri Sony, secondo i proprietari di cani, hanno ottenuto risultati davvero meravigliosi: hanno creato l'illusione dell'evoluzione del cucciolo, imitato con successo il "personaggio" di AIBO e gli algoritmi per adattarsi a un proprietario specifico. AIBO è "addestrato" con il metodo della carota e del bastone. Se viene elogiato per qualcosa, tende a ripetere queste azioni e viceversa. Gli sviluppatori di Sony affermano addirittura che a causa dei frequenti rimproveri, il cucciolo potrebbe essere offeso o depresso. Non c'è da stupirsi se un team di ex sviluppatori di reti neurali ha lavorato su AIBO. Una carica di batterie agli ioni di litio è sufficiente per un cucciolo per 1,5 ore. Il proprietario può dare un comando ad AIBO utilizzando il telecomando a toni: AIBO, ad esempio, inizia a ballare o a giocare con una pallina rosa. Gli sviluppatori hanno cercato di garantire che il cane elettronico esegua in modo affidabile i salti mortali inerenti ai cuccioli "proteici": graffi, capriole sul pavimento e altri. Il cucciolo elettronico ha 18 motori che fungono da articolazioni e sei emozioni preimpostate (gioia, tristezza, rabbia, sorpresa, paura e antipatia). Oltre ai sensori a infrarossi negli occhi, AIBO ha sensori nelle zampette e microfoni nelle orecchie. L'equilibrio del cucciolo è controllato da un giroscopio integrato e uno speciale sensore di temperatura non consentirà all'AIBO di surriscaldarsi quando fa caldo". Particolarmente toccante è l'incontro di Aibo con i robot di precedenti modifiche: il "cane" inizia a scodinzolare e si rallegra sinceramente. Gli istinti e i riflessi condizionati di Aibo sono controllati da un microprocessore a 64 bit. Le informazioni sul mondo esterno ei programmi sono naturalmente archiviati in una piastra di memoria flash con una capacità di 8 MB. Mentre il cucciolo non è in grado di salire le scale, correre e molto altro. Ma lo svantaggio principale è che il giocattolo non può mostrare sincera devozione, capire il proprietario e sentire il suo umore. Tuttavia, il software aggiuntivo Aibo consente di "insegnare" al cucciolo nuovi trucchi e scambiare "personaggi" con altri appassionati di allevamento elettronico di cani. Oltre al processore IDT MIPS RISC e a una piastra di memoria flash da 8 MB per la memorizzazione dei programmi, il cucciolo è dotato di 16 MB di memoria interna, sensori di distanza, pressione, accelerazione e temperatura, un microfono integrato, altoparlanti e un CCD videocamera. Il cane pesa circa 1,3 chilogrammi. Colori disponibili: argento e nero metallizzato. Aibo ERS-210 è apparso di recente: questa è una modifica della "prima generazione" ERS-110 e ERS-111. Ma anche il fatto che il nuovo AIBO costi quasi la metà del prezzo del suo predecessore non lo rende un prodotto abbordabile. Tuttavia, in Giappone inizia un'altra isteria. Appaiono prodotti a marchio Aibo: abbigliamento, accessori per telefoni cellulari e computer, oltre a una rivista mensile e un sito Web su Internet. È stato persino creato uno speciale servizio a pagamento per i proprietari di un cane elettronico che sono interessati, ad esempio, al motivo per cui il loro animale domestico, quando gli è stato ordinato di "sedersi", ha iniziato a saltare con gioia sul pavimento. E alla fine del 2000 si tengono mostre dedicate ad Aibo nelle principali città del Giappone. Oltre ad Aibo, sono stati creati numerosi altri animali domestici elettronici. Ad esempio, il gattino elettronico Tata è stato concepito dalla società giapponese "Matsushita Electric" non solo come un giocattolo, ma anche come strumento terapeutico per gli anziani. Secondo gli esperti, uno dei progetti più promettenti in questo settore è la progettazione e simulazione di Robokoneko (in giapponese - "gattino robot"): un robot ad autoapprendimento (in evoluzione) dotato di intelligenza artificiale. Il gattino robot dovrà avere non solo una meccanica perfetta, ma anche un cervello artificiale, composto da 16000 moduli di rete neurale. Kitten è un progetto intermedio nell'ambito della creazione di un cervello artificiale CAM-Rain con una capacità di un miliardo di neuroni artificiali. Per fare un confronto, ci sono 14 miliardi di cellule nervose nel cervello umano, di cui circa il quattro percento viene utilizzato. 16000 neuromoduli artificiali del gattino sono costruiti sulla base di chip FPGA definiti dal software. Il tasso di evoluzione del "cervello del gatto" è di 100 miliardi di aggiornamenti al secondo. Secondo Vladimir Bogdanov: "I robot domestici per l'intrattenimento e i prototipi di robot domestici, che di tanto in tanto vengono mostrati a un vasto pubblico, sono, a mio avviso, echi pietosi di quelle soluzioni create nei laboratori militari. Mini-robot volanti le dimensioni di una mosca, robot pesci sottomarini controllati, uccelli da ricognizione volanti elettronici: tutto questo è tutt'altro che una fantasia. È nel campo della creazione di robot militari che si concentrano le potenti risorse scientifiche del paese, che non negano la possibilità dell'uomo -ha fatto guerre in futuro. In questo senso, esempi di mini-robot rimangono piuttosto sediziosi da serie come X-Files o LEXX. Tuttavia, la conversione di molte idee "a doppio uso" nei prossimi cinque anni dovrebbe portare all'emergere di modelli di massa di nuovi robot domestici. Ma prima verranno rimosse le soluzioni di marca più economiche ($ 30-100) e le imitazioni nello stile degli stessi cani AIBO o gatti Tata (ricordate come i falsi Tamagotchi si diffondono rapidamente). L'era degli assistenti robotici di massa (come il NEC R100) arriverà tra 10 anni, quando il loro prezzo raggiungerà un livello ragionevole e la qualità dell'implementazione dell'interfaccia vocale diventerà abbastanza accettabile. Sono questi robot domestici che mi piacciono di più. Anche se questi "vanki" saranno solo in grado di sparare e-mail o, alla prima chiamata, correre da tutte le ruote per accendere la TV, questo è già molto. E così, vedete, tra 30 anni appariranno i primi "modelli per l'intrattenimento" senza coda, che Harrison Ford stava inseguendo nel film "Blade Runner". Autore: Musskiy SA
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