Журнал "Робототехника и техническая кибернетика"
897 subscribers
2.32K photos
55 videos
4 files
440 links
Научно-технический журнал "Робототехника и техническая кибернетика" rusrobotics.ru
• Издается с 2013 года
• Входит в Перечень ВАК
• Включен в RSCI
• Входит в ядро РИНЦ
• Соответствует категории К2
• Входит в "Белый список"
Download Telegram
•Новости робототехники от журнала "Робототехника и техническая кибернетика"•

В Институте Макса Планка создали магнитную коробку передач для крошечных роботов

Мягкие роботы, которые не имеют батарей, двигателей или электроники и питаются, а также управляются дистанционно с помощью света или магнитов, являются популярной областью исследований.
Но таким роботам может не хватать мощности, когда задача требует прокалывания кожи или вскрытия спаявшихся полостей.
Теперь Чонг Хонг из Max Planck Institute (Институт интеллектуальных систем Макса Планка) в Германии и его коллеги создали редуктор диаметром около 3 миллиметров, оснащённый шестернями диаметром всего 270 микрометров, пишет журнал Science Robotics.
Шестерни созданного исследователями редуктора отлиты из эпоксидной смолы, пропитанной алюминием. Магнит, прикреплённый к входному валу, приводится в действие внешним вращающимся магнитным полем, которое усиливает крутящий момент или силу вращения до 342 раз.
Затем эти редукторы, которые содержат семь передач для усиления входного сигнала, могут быть установлены на различных модульных роботах для выполнения ряда задач. Например, при испытании, похожий на лебёдку робот, оснащённый этой крошечной коробкой передач, смог поднять 103 грамма.

(По материалам сайта ГЛАС.ru)
•Новости робототехники от журнала "Робототехника и техническая кибернетика"•

Обучение роботов с помощью наблюдения за людьми в естественных условиях

Обучение роботов стало одной из самых оживленных категорий автоматизации. Программирование роботов традиционно требует большого количества технических знаний, но что если бы существовал более простой способ для непрофессионалов научить эти системы делать то, что требуется?
Прямое обучение и обучение с подкреплением - два наиболее популярных на данный момент метода. Первый включает в себя контроль над роботом, чтобы научить его выполнять задачу, а второй предполагает обучение системы на миллионах изображений.
Ряд исследователей изучают еще более интуитивный метод, который позволяет эффективно обучать систему, наблюдая за тем, как человек выполняет задачу. Команда из Университета Карнеги-Меллона продемонстрировала алгоритм in-the-Wild Human Imitating Robot Learning, или WHIRL, который позволяет обучать систему с помощью видеороликов.
В демонстрации мобильный робот учится выполнять 20+ домашних дел, включая открывание и закрывание дверей, открывание крана и вынос мусора. Подобный функционал может оказаться полезной в домашних условиях, где, как предполагают робототехники, эти системы однажды будут использоваться для помощи пожилым и другим людям с ограниченными возможностями передвижения.
В случае с WHIRL не требуется никаких специальных дополнений. Робот просто пытается выполнить определенную задачу до тех пор, пока не добьется успеха, даже если для ее освоения потребуется несколько раз. Как отмечают в CMU, их метод не может быть абсолютно идентичным человеческому. Вместо этого система ищет наилучший способ выполнения задачи, основываясь на собственных аппаратных ограничениях.
В настоящее время система обучается на просмотре видеороликов, и команда планирует расширить ее возможности, включив в нее ролики с YouTube.

(По материалам сайта Robogeek)
•Новости робототехники от журнала "Робототехника и техническая кибернетика"•

Ученые ЮФУ нашли способ «спрятать» беспилотники от злоумышленников

Технология создания ложных информационных полей является попыткой защитить и без того физически незащищенный беспроводной канал связи и таким образом решить фундаментальную проблему защиты беспроводной связи.
Беспилотные летательные аппараты сегодня становятся все более популярным решением для выполнения различных задач. Однако БПЛА весьма уязвимы для атак злоумышленника. По словам экспертов, наиболее часто применяемые атаки используют уязвимости каналов связи.
Для того чтобы минимизировать риски раскрытия БПЛА, а также «спрятать» его от злоумышленника, который анализирует радиочастотный диапазон, сотрудниками Института компьютерных технологий и информационной безопасности ЮФУ разработан метод создания ложных информационных полей. Идея базируется на методах добавления шума в легитимный канал связи для сокрытия реального сигнала.
В научном проекте, поддержанным стипендией Президента Российской Федерации молодым ученым и аспирантам (Конкурс СП-2022) № СП-858.2022.5, участвовали студенты ЮФУ Никита Прошкин и Олег Силин под руководством к.т.н., доцента Елены Басан. Результаты исследования показали эффективность разработанного программного обеспечения, которое позволяет создавать ложные точки доступа, которые могут быть обнаружены злоумышленником и позволяют скрыть настоящую передачу
Результаты эксперимента опубликованы в научном журнале Information and Communication Technology for Competitive Strategies (ICTCS 2021).

(По материалам сайта Robogeek)
•Новости робототехники от журнала "Робототехника и техническая кибернетика"•

Исследователи из UC представили робота способного распутывать длинные кабели

Робот с парой захватов способный распутывать узлы на длинных кабелях может быть использован для их монтажа в автопроме и авиастроении или для оказания бытовой помощи пожилым людям.
Кен Голдберг из Калифорнийского университета (UC) в Беркли говорит, что на работу над роботом его команду вдохновили неаккуратные кабели, мешающиеся под ногами в лаборатории, что заставило его задуматься о том, каким образом робот может помочь держать их в порядке. По его словам, для решения этой задачи требуются ловкие механические руки, а также понимание теории узлов.
"Существует прекрасная математическая теория узлов, но она очень абстрактна. Она, как правило, абстрагирует проблему в виде графов и графических структур, - говорит Голдберг. - Мы применили некоторые аспекты этой теории. Кабели трудно воспринимать, даже с помощью самых лучших камер и технологий, и ими также трудно манипулировать из-за их гибкости и небольшого размера".
Робот оснащен камерой и системой ИИ, которая интерпретирует полученные изображения и создает точную карту ориентации и конфигурации кабеля по всей его длине. Существует несколько стратегий, которые алгоритм управления робота использует для развязывания узлов, и он применяет их итеративно по мере необходимости, пока весь кабель не будет выпрямлен.
Сначала робот сканирует кабель и формирует карту структуры всех узлов. Если она неоднозначна, робот может осторожно потянуть за кабель по обе стороны от узла или встряхнуть кабель, чтобы удалить лишние петли, а затем снова провести сканирование.
Затем робот может захватить кабель в двух разных точках и потянуть его в разные стороны, причем оба захвата могут либо крепко захватить кабель, либо держать его свободно, чтобы обеспечить движение, для медленного распутывания узла. Последняя задача - медленно пройти вдоль кабеля от одного конца к другому и проверить, все ли узлы удалены.
В ходе экспериментов с плетеным 2,7-метровым кабелем micro-USB робот успешно справился с 67% одиночных простых узлов и 50% более сложных. Среди неудач было и падение кабеля со стола, откуда робот не смог его достать.
Исследование опубликовано на Arxiv.org.

(По материалам сайта Robogeek)
•Новости робототехники от журнала "Робототехника и техническая кибернетика"•

Платформа MIRA будет отправлена на МКС в 2024 году

Миниатюрная роботизированная хирургическая (RAS) платформа MIRA компании Virtual Incision Corporation отправится на Международную космическую станцию в 2024 году. MIRA будет испытывать свои навыки в космосе, имитируя действия, выполняемые в хирургии.
MIRA будет работать в экспериментальном шкафчике размером с микроволновку и выполнять такие задачи, как разрезание симулированных тканей и манипуляции с мелкими предметами. Миниатюрная платформа весит менее 1 кг, что делает ее идеальной для работы в тесном пространстве, характерном для космической миссии.
"Платформа Virtual Incision MIRA была разработана для того, чтобы обеспечить мощность основного роботизированного хирургического устройства в миниатюрном размере, с целью сделать RAS доступным в любой операционной на планете, - сказал Джон Мерфи, генеральный директор Virtual Incision. - Сотрудничество с НАСА на борту космической станции позволит проверить, как MIRA может сделать хирургию доступной даже в самых отдаленных местах".
В настоящее время система MIRA находится на заключительных этапах клинических испытаний в США в соответствии с разрешением на использование исследовательского устройства для получения разрешения Управления по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA). На текущий момент система не доступна для покупки.
"У NASA амбициозные планы по длительным космическим полетам, и очень важно проверить возможности технологии, которая может оказаться полезной во время полетов, измеряемых месяцами и годами, - сказал Шейн Фарритор, соучредитель и главный технический директор Virtual Incision. - MIRA продолжает расширять границы возможного и мы довольны ее работой во время клинических испытаний. Мы рады сделать еще один шаг вперед и помочь определить, что может быть возможно в будущем, поскольку космические путешествия становятся все более реальными для человечества".
Проект осуществляется на основе гранта, предоставленного НАСА Университету Небраски в Линкольне, где Фарритор является профессором инженерных наук, а также в рамках Программы стимулирования конкурентоспособных исследований (EPSCoR) Университета Небраски в Омахе .
В Университете Небраски в Линкольне Фарритор руководил исследованиями, посвященными возможностям использования хирургических роботов в космосе. Он стал соучредителем компании вместе с доктором медицинских наук Дмитрием Олейниковым.

(По материалам сайта Robogeek)
•Новости робототехники от журнала "Робототехника и техническая кибернетика"•

Sumitomo разрабатывает робота способного перемещаться по стальным поверхностям

Японский промышленный гигант Sumitomo Heavy Industries утверждает, что разработал "нового робота, способного перемещаться по изогнутым стальным стенам за счет магнитного сцепления".
Это достижение является частью проекта по разработке роботов в Технологическом исследовательском центре Sumitomo, направленного на автоматизацию различных производственных задач на промышленных объектах. Разработка была осуществлена в рамках программы Challenge Program, запущенной в 2018 году.
Колесные роботы с магнитным сцеплением хорошо известны в производстве и обслуживании крупных стальных конструкций, таких как корабли и промышленные объекты. Но большинство этих роботов разработаны для плоских поверхностей.
Чтобы приспособить таких роботов к изогнутым поверхностям, необходимо либо уменьшить размер самого робота, либо спроектировать робота под конкретную форму поверхности и направление движения. Это означает, что такие роботы ограничены в диапазоне поверхностей, по которым они могут перемещаться, задач, которые они могут выполнять, и типов инструментов, которые они могут использовать.
В своем проекте компания Sumitomo разработала новое сферическое колесо с магнитом, которое может вращаться вокруг двух осей. Используя эту конструкцию, компания утверждает, что разработала робота, который может адаптироваться и перемещаться по изогнутым поверхностям, что было невозможно при использовании обычных роботов.
Помимо перемещения по изогнутым стенам, новый робот может легко прикрепляться и отсоединяться от стен, меняя направление магнитной силы, и преодолевать углы без необходимости использования сложных органов управления.
При производстве крупных стальных конструкций такие задачи, как сварка на высоте и на изогнутых поверхностях, трудно поддаются автоматизации и требуют высокой квалификации. Новый робот может быть использован для выполнения таких задач и, как ожидается, снизит физическую нагрузку на рабочих, создавая тем самым более безопасные и умные производственные площадки нового поколения.
Новая технология основана на механизме, представленном на IEEE ICRA 2020. С тех пор компания Sumitomo усовершенствовала конструкцию робота и улучшила его характеристики, например, силу магнитного сцепления. В настоящее время Sumitomo рассматривает возможности практического применения робота для инспекции, резки и дуговой сварки на производственных площадках.

(По материалам сайта Robogeek)
•Новости робототехники от журнала "Робототехника и техническая кибернетика"•

Xiaomi представила гуманоидного робота CyberOne

На мероприятии по запуску новых продуктов в Пекине компания Xiaomi показала робота CyberOne. Двуногий человекоподобный робот присоединился к генеральному директору компании Лэй Цзюню и вручил ему герберу.
На первый взгляд, робот не совсем похож на Atlas или Digit в плане передвижения, но это все же многообещающая демонстрация, а не человек в костюме. Это последний признак растущих амбиций Xiaomi в области робототехники, которые начались с пылесосов и с тех пор расширились до робособаки CyberDog в прошлом году.
Гуманоид CyberOne ростом 177 см и весом 52 кг, имеет размах рук 168 см. По сравнению с четвероногими роботами, этот гуманоидный робот является более сложным с механической точки зрения, требующим более мощных двигателей, большего количества степеней свободы и сложных алгоритмов управления. Сообщается, что одной рукой он способен удерживать вес до 1,5 кг.
"ИИ и механические возможности CyberOne разработаны лабораторией Xiaomi Robotics Lab самостоятельно. Мы инвестировали значительные средства в исследования и разработки в различных областях, включая программное обеспечение, аппаратное обеспечение и инновационные алгоритмы, - говорит Лэй Цзюнь. - С ИИ в основе и полноразмерным гуманоидом в качестве его вместилища, это исследование возможностей будущей технологической экосистемы Xiaomi и новый прорыв для компании".

(По материалам сайта Robogeek)
•Новости робототехники от журнала "Робототехника и техническая кибернетика"•

GITAI завершает проверку концепции своего космического манипулятора

Японская компания GITAI, специализирующаяся на космической робототехнике, завершила демонстрацию доказательной базы для своего роботизированного манипулятора IN1.
IN1 от GITAI - это роботизированный манипулятор с захватными устройствами на обоих его концах. Это запатентованная технология, которая позволяет подключать к роботу различные инструменты для выполнения различных задач и позволяет манипулятору перемещаться автономно.
Компания GITAI завершила испытания ровера GITAI R1 и манипулятора GITAI IN1 в различных сценариях, соответствующие уровню 3 технологической готовности НАСА (TRL 3). Испытания проводились в имитированной лунной среде в JAXA Sagamihara Campus.
Во время демонстрации роботы GITAI имитировали задачи, которые могут потребоваться для исследования Луны и строительства лунной базы. Роботы прошли испытания на мобильность и проверку возможностей.
Для проверки мобильности роботизированная рука IN1 автономно перемещалась от лунного корабля к роверу R1. Затем ровер перемещал манипулятор на рабочую площадку для выполнения различные задачи. Для завершения испытания IN1 вернулся на лунный корабль.
Во время второго испытания IN1, проверки работоспособности, робот выполнял задачи, связанные с добычей ресурсов на Луне. С помощью режущих инструментов манипулятор дробил породу и извлекал образцы ресурсов с помощью ковша, далее транспортировал образцы ресурсов с помощью прицепа. Для выполнения всех этих задач IN1 переключался между несколькими инструментами.

(По материалам сайта Robogeek
)
•Новости робототехники от журнала "Робототехника и техническая кибернетика"•

Ученые Пермского Политеха спроектировали двигатель для бионических протезов, который имитирует движение пальцев

Около 12 % людей в мире имеют повреждения конечностей, которые осложняют социальную жизнь и профессиональную деятельность. Ежегодно примерно 390 тыс. человек становятся инвалидами по причине потери рук. Для решения этой проблемы используют протезы. Наиболее современные из них, бионические, работают на электрическом приводе. Ученые Пермского Политеха спроектировали линейный цилиндрический двигатель для бионического протеза кисти, который будет имитировать естественное сокращение мышц пальцев.
Конструкция позволит повысить механическую надежность, ремонтопригодность и скорость работы протеза. Разработка не имеет аналогов в мире, ее можно использовать в отечественных бионических протезах. Исследование выполнено в рамках Программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Результаты исследования разработчики представили в журнале «Вестник ПНИПУ. Электротехника, информационные технологии, системы управления» (2022). Работа выполнена по государственному заданию Министерства науки и высшего образования РФ. В разработке также приняли участие специалисты компании ООО «Зеленый мир» (Пермь).
Ученые предложили заменить двигатели вращения в протезах на линейные, чтобы уменьшить их механическую сложность и повысить ремонтопригодность. Для этого они спроектировали линейный двигатель небольшого размера, обеспечивающий высокую точность позиционирования. В качестве элемента питания используется малогабаритный источник постоянного тока, который находится в корпусе протеза. Расчет исследователи выполнили в среде Mathcad. Они разработали 3D-модели двигателя, его компонентов и их расположения в корпусе протеза. Диаметр индуктора двигателя составил 25 мм, а его длина – 81 мм. Он сможет развивать силу в 14,7 Н при токе 0,47 А. Разработку можно использовать в протезах кисти или предплечья.
Разработка позволит предварительно оценить расположение двигателей в протезе, чтобы улучшить эффективность его работы. Линейный двигатель можно использовать для создания модульных конструкций с быстросъемными элементами, в приводах экзоскелетных систем и в протезах цельных конечностей.
Помимо использования в протезах, линейные двигатели также можно применять при автоматизации теплиц, в шлифовальных станках , приводах станков с числовым программным управлением, в манипуляторах, а также в нефтяной, газовой и авиационной промышленности.
В дальнейших планах ученых – разработка системы управления двигателем. В частности, в нее войдет аппаратное обеспечение, которое будет управлять двигателем, плавно имитируя естественные движения мышц. Его можно будет внедрить в системы управления отечественных протезов.

(По материалам сайта Robogeek)
•Новости робототехники от журнала "Робототехника и техническая кибернетика"•

Технология Micro-AUV разработана для обеспечения секретности подводных миссий

Автономные подводные аппараты (AUV) часто используются для научных исследований, но также их применяют и в целях наблюдения и разведки. Новая система помогает скрыть их местоположение и передавать данные миссии на берег с помощью Micro-AUV.
Несмотря на то, что некоторые AUV способны находиться глубоко под водой несколько дней подряд, им все равно приходится всплывать, когда нужно передать собранные данные. Пока аппарат плавает на поверхности, есть вероятность, что его может обнаружить объект наблюдения.
Тут и приходит на помощь Micro-AUV. Он был разработан британской компанией ecoSUB Robotics и экспериментально установлен на существующую модель Solus-LR AUV, работающую на водородных топливных элементах, производства канадской компании Cellula Robotics. Последний аппарат может опускаться на глубину до 3 000 м, двигаться с максимальной скоростью 2 метра в секунду и преодолевать расстояние до 2 000 км без дозаправки. Размеры Solus-LR составляют 8,5 м в длину и 1 м в ширину.
Micro-AUV позволяет Solus-LR передавать данные без всплытия. Вместо того чтобы просто всплыть на поверхность, как буй, Micro-AUV самостоятельно перемещается под водой на расстояние до нескольких километров от Solus-LR, прежде чем всплыть на поверхность. Поскольку он намного меньше своего носителя, вероятность того, что его заметят, значительно ниже. Однако даже если он будет замечен, его местоположение на поверхности не выдаст текущего подводного положения Solus-LR.
Кроме того, Micro-AUV после передачи данных не возвращается к Solus-LR, а просто опускается на морское дно, тем самым делая невозможным отследить местоположение головного аппарата.
В ходе испытаний системы, проведенных в прошлом месяце в заливе Индиан-Арм рядом с городом Ванкувером, специально оборудованный Solus-LR успешно развернул свой Micro-AUV на ходу находясь под водой, который проследовал в другое место, где всплыл и передал сообщение о состоянии судна в командный центр через спутниковую связь Iridium.
Технология была разработана компаниями Cellula и ecoSUB в рамках работы над проектом SeaWolf AUV, осуществляемым австралийской оборонной компанией Trusted Autonomous Systems.

(По материалам сайта Robogeek)