Фредди II - Freddy II - Wikipedia

Фредди (1969–1971) и Фредди II [1] (1973–1976) были экспериментальными роботами, построенными в Департаменте машинного интеллекта и восприятия (позже Департамент искусственного интеллекта, теперь часть Школа информатики на Эдинбургский университет ).

Технологии

Технические инновации с участием Фредди были в авангарде робототехники 70-х годов. Фредди был одним из первых роботов, объединивших системы видения, управления и интеллектуальные системы, а также обладавший универсальностью в системе и простотой в переобучении и перепрограммировании для новых задач. Идея перемещения стола вместо руки упростила конструкцию. Фредди также использовал метод визуального распознавания деталей с помощью сопоставление графиков по обнаруженным особенностям. Система использовала инновационный набор процедур высокого уровня для программирования движений рук, которые можно было повторно использовать для каждой новой задачи.

Противоречие Лайтхилла

В середине 1970-х годов как в США, так и в Великобритании возникли разногласия по поводу полезности реализации программы робототехники общего назначения. А BBC TV программа 1973 года, известная как «Легкие дебаты»,[2] разбитый Джеймс Лайтхилл, который написал критический отчет для агентств по финансированию научных и инженерных исследований в Великобритании, против Дональд Мичи от Эдинбургский университет и Джон Маккарти из Стэндфордский Университет. Эдинбургский Фредди II и Стэнфорд / SRI Shakey роботы использовались для иллюстрации современного состояния интеллектуальных робототехнических систем.

Фредди I и II

Фредди Марк I (1969–1971) был экспериментальным прототипом с тремя степенями свободы, создаваемыми вращающейся платформой, приводимой в движение парой независимых колес. Другими основными компонентами были видеокамера и датчики ударов, подключенные к компьютеру. Компьютер переместил платформу так, чтобы камера могла видеть, а затем распознавать объекты.[3][4]

Freddy II (1973–1976) был манипулятором с 5 степенями свободы с большой вертикальной «рукой», которая могла перемещаться вверх и вниз, вращаться вокруг вертикальной оси и вращать предметы, удерживаемые в захвате, вокруг одной горизонтальной оси. Две оставшиеся поступательные степени свободы были созданы рабочей поверхностью, которая двигалась под захватом. Захват представляет собой захват с двумя пальцами. Была добавлена ​​видеокамера, а также более поздний генератор световых полос.

Проекты Фредди и Фредди II были инициированы и курировались Дональд Мичи. Механическое оборудование и аналоговая электроника были разработаны и изготовлены Стивен Солтер (кто также первым изобрел возобновляемую энергию из волн (см. Утка Солтера )), а цифровая электроника и компьютерный интерфейс были разработаны Гарри Барроу и Греганом Кроуфордом. Программное обеспечение было разработано командой под руководством Рода Берстолла, Робин Попплстоун и Гарри Бэрроу, который использовал ПОП-2 язык программирования,[5] один из первых в мире функциональное программирование языков. Вычислительным оборудованием был компьютер Elliot 4130 с ОЗУ 384 КБ (128 КБ 24-битных слов) и жесткий диск, подключенный к небольшому компьютеру Honeywell H316 с 16 КБ ОЗУ, который непосредственно выполнял измерения и управление.

Фредди представлял собой универсальную систему, которую можно было обучить и перепрограммировать для выполнения новой задачи за день или два. В задачи входило надевание колец на колышки и сборка простых модельных игрушек, состоящих из деревянных блоков разной формы, лодки с мачтой и машины с осями и колесами.

Информация о расположении деталей была получена с помощью видеокамеры, а затем сопоставлена ​​с ранее сохраненными моделями деталей.[6]

Вскоре в проекте Фредди стало понятно, что стиль программирования поведения робота «перемести сюда, сделай это, перемести туда» (программирование на уровне исполнительного механизма или на уровне соединений) утомителен и также не позволяет роботу справляться с изменениями положения деталей. форма детали и шум датчика. Следовательно, язык программирования роботов RAPT[7][8] был разработан Пэт Эмблер и Робин Попплстоун, в котором поведение робота было задано на уровне объекта.

Это означало, что цели робота были указаны в терминах желаемых отношений положения между роботом, объектами и сценой, оставляя детали того, как достичь целей, базовой программной системе. Несмотря на то, что он был разработан в 1970-х годах, RAPT все еще значительно более продвинут, чем большинство коммерческих языков программирования роботов.[нужна цитата ]

Команда людей, которые внесли свой вклад в проект, в то время были лидерами в этой области и включали Пэт Эмблер, Гарри Бэрроу, Илона Беллос, Крис Браун, Род Бёрстолл, Греган Кроуфорд, Джим Хау, Дональд Мичи, Робин Попплстоун, Стивен Солтер, Остин Тейт и Кен Тернер.

Также интересным в проекте было использование структурированный 3D-сканер для получения трехмерной формы и положения обрабатываемых деталей.[9]

Робот Freddy II в настоящее время демонстрируется в Королевский музей в Эдинбург, Шотландия, при этом фрагмент сборочного видео отображается в непрерывном цикле.

Рекомендации

  1. ^ А. П. Эмблер, Х. Г. Барроу, К. М. Браун, Р. М. Бёрстолл и Р. Дж. Попплстоун, Универсальная система для сборки с компьютерным управлением, Искусственный интеллект 6 (2): стр 129-156, 1975. научная прямая ссылка
  2. ^ http://media.aiai.ed.ac.uk/Video/Lighthill1973/
  3. ^ Х.Г. Барроу и С.Х. Солтер, Разработка недорогого оборудования для когнитивных исследований роботов, в Machine Intelligence 5, Б. Мельцер и Д. Мичи (ред.), Edinburgh University Press, стр. 555-566, 1969.
  4. ^ Х. Г. Барроу и Г. Ф. Кроуфорд, Робототехнический комплекс Mark 1.5 Edinburgh, Machine Intelligence 7, Edinburgh University Press, глава 25, страницы 465-480, 1972.
  5. ^ Р. Берстолл, Дж. Коллинз и Р. Попплстоун, Программирование в Pop-2, University Press, Эдинбург, 1968.
  6. ^ Х. Г. Барроу и Р. М. Берстолл, Изоморфизм подграфов, соответствующие реляционные структуры и максимальные клики, Information Processing Letters 4 (4): pp 83-84, 1976.
  7. ^ Р. Дж. Попплстоун, А. П. Амблер, И. Беллос, RAPT: язык для описания сборок, Промышленный робот, 5 (3): 131--137, 1978. Статья RAPT
  8. ^ Р. Дж. Попплстоун, Определение манипуляции в терминах пространственных отношений, Отчет об исследовании искусственного интеллекта № 117, Эдинбургский университет, 1979 г.
  9. ^ Р. Дж. Попплстоун, К. М. Браун, А. П. Эмблер, Г. Ф. Кроуфорд, Формирование моделей плоско-цилиндрических граненых тел из светлых полос, Proc. 4-й Int. Совместная конф. по искусственному интеллекту, стр 664-668, сентябрь 1975 г.ксерокопия бумаги[постоянная мертвая ссылка ]

внешняя ссылка