"Boston Dynamics tarafından çok kötü istismara uğradım": Zhejiang Üniversitesi'nin robot köpeği "Jueying" in karşı saldırısı
Her halükarda, biyonik robotlar söz konusu olduğunda, Boston Dynamics asla atlanamayacak bir varlıktır.
İki ayaklı insansı robotlardan Spot mini dört ayaklı robotlara kadar, Boston Dynamics Robots'un gösterdiği güçlü yönler yalnızca Amerika Birleşik Devletleri'nde öne çıkmakla kalmıyor, aynı zamanda Avrupa takımlarına göre bariz avantajlara da sahip.
Açıkçası, 1992'deki kuruluşundan bu yana, Boston Dynamics, ABD Savunma Bakanlığı ve Alfabe gibi mali açıdan güçlü fon sağlayıcılara güveniyor. Güçlü kaynak desteği ve yılların teknik birikimi ile Boston Dynamics, küresel ayak ve ayak robotlarını neredeyse iki kampa, Boston Dynamics ve diğerlerine ayırdı.
Şekil | Boston Dynamics Biped Robot (Kaynak: Boston Dynamics)
Bugün, Boston Dynamics'in de dahil olduğu dört ayaklı robot ekibi ticari keşiflere başladı ve Çin'de dört ayaklı robotlar yapan robot ekipleri de var ve ayrıca piyasada uygun ticari senaryolar bulmaya başlıyorlar.
Zhu Qiuguo, Zhejiang Üniversitesi Kontrol Bilimi ve Mühendisliği Okulu ile Mühendislik Fakültesi'nde yüksek lisans öğretmenidir ve ekibi Zhejiang Üniversitesi'nde ünlü dört ayaklı robot "Juying" 'i geliştirmeye yönlendirmiştir. Birkaç gün önce DeepTech ile bir röportajı kabul etti.
Değişim sırasında Zhu Qiuguo, Boston Dynamics'in gücüne duyduğu takdiri defalarca dile getirdi ve ayrıca Çinli robot ekibinin bu konuda hala yetişmekte olduğunu kabul etti, ancak Çinin avantajı daha büyük pazarda ve Çinli şirketlerin yeni çıkan ürünleri kabul etmesinde yatıyor. Bu, Çin'in "Boston Dynamics" in ticari inişte geride kalmamasına ve hatta uygulamalarda yetişmek için daha açık Çin pazarını kullanmasına izin veriyor.
Resim | Zhu Qiuguo
"Boston Dynamics tarafından suistimal edilmek korkunç!"
Birkaç yıl önce, Zhu Qiuguo, bacak-ayak robotik araştırma alanına ilk girdiğinde, Boston Dynamics'in "çok sefil" olduğunu gördü: "Yeni ilerlemeler yayınladıklarını görmek beni çok zor hissederdim."
Boston Dynamics'in nadir görülen yüksek profilli göz kamaştırıcı becerileri, onu Zhu Qiuguo'nun ekibi de dahil olmak üzere birçok uluslararası robot ekibi tarafından oluşturulan bir yakalama hedefi haline getirdi.
Zhu Qiuguo ayrıca hünerli ve hızlı hareket eden ve yüksek dinamik denge özelliklerine sahip bir robot yapmayı umuyor.
Birkaç yıllık geliştirmeden sonra, 1 Kasım 2019'da, özellikle karmaşık arazide koşma ve zıplama olmak üzere spor performansını ve algılama yeteneklerini daha da iyileştiren dört ayaklı robot "Jueying" in en son yinelemesi yayınlandı. Durumun gerçekleştirilmesi, dört ayaklı robotun kontrol algoritmasında bir başka atılım.
Bugünün "Jue Ying" 85 cm uzunluğunda, ayakta iken 65 cm boyunda, yaklaşık 40 kg ağırlığında ve daha hassas ve yuvarlak bir görünüme sahip. Yeni "Juying", biyonik bacak tasarımı ve daha güçlü ortak tahrik yetenekleri ile yaklaşık 40 cm'lik engellerin üzerinden atlayabilir, yerinde 70 cm'de kalkabilir ve 1,5 metreye kadar uzun atlama mesafesine dayanabilir.
"Jueying" arka ayaklarını ileri itmek için ve ön ayaklarını ileri doğru koşmak için kullanabilir, ağırlık merkezi ile yukarı aşağı koşabilir ve büyük tuğlalarla kaplı yolda sorunsuzca koşabilir. Aynı zamanda, yeni "Jueying" kendi "köpek kulübesini" - şarj yığınını başarıyla bulmak için yeterli algılama yeteneğine sahip ve kendini şarj etmek için yukarı çıkıyor.
Zhu Qiuguo, güncellemenin robotun boyutunu ve ağırlığını daha makul bir aralığa ayarladığını söyledi. "Endüstri uygulamaları için daha hafif bir robot geliştirmek istiyoruz ve önceki sürüm daha çok robotun yük taşıma kapasitesiyle ilgilidir, bu nedenle ağırlığı biraz daha ağırdır."
Kullanım açısından "Juying", Boston Dynamics'in yüzlerce kilogramlık yük kapasitesi ile ilk büyük köpekleri gibi olmayacak. Yeni "Jueying" in yük kapasitesi 10-20 kg civarındadır. Denetimler gibi gerçek sahnelerin uygulama gereksinimlerini karşılamak için yalnızca bazı hafif sensörleri taşıması gerekir.
Dört ayaklı robotların hepsi aynı zamanda dört ayaklı robotlar olmasına rağmen, Zhu Qiuguo'nun ekibinin "Jueying" geliştirme fikri Boston Dynamics'inkinden açıkça farklı.
İlk günlerde, Boston Dynamics'in dört ayaklı robotu Big Dog hidrolik basınçla çalıştırılırken, Jueying her zaman tüm motorlar tarafından çalıştırılıyordu. Bu, doğrudan robotun yük ve hareket yetenekleriyle ilgilidir.
Hidrolik tahriki takip etmenin temel nedeni, büyük gücüdür. Aynı boyutta hidrolik tahrikli robot köpek seçimi, tam motorlu robot köpek ile karşılaştırıldığında yük taşıma kapasitesinde bariz avantajlara sahiptir.
Bununla birlikte, hidrolik tahrikli robotlar için, her bir hidrolik pompanın yüksek güçlü bir motor veya motorla donatılması gerekir, bu da hidrolik pompanın basıncı arttığında gürültü sorunlarına neden olacağı anlamına gelir. "Boston'un ilk videosundan, motoru olan robot gürültüyü uzaktan işitebiliyor ve bu askeri alanda çok ölümcül." Boston Dynamics Big Dog robotu da ABD ordusu tarafından görmezden geliniyor. Sektör uzmanları DeepTech'e, gürültüye ek olarak hidrolik sürücülerin de yağ sızıntısı ve uygunsuz bakım gibi sorunları olduğunu söyledi.
Boston Dynamics de bu sorunlarla başa çıkmak için çok çaba sarf etti ve güçlü Ar-Ge ve mühendislik üretim yetenekleri de buna yansıdı.
Daha önce yayınlanan tanıtım videosundan yola çıkarak, Boston Dynamics 3D hidrolik tahrik için gerekli boruyu robotun bacak yapısına yazdırdı. İlgili uzmanlar, "Bu teknoloji tıpkı bir insan kan damarı gibi çok güçlü. Artık harici bir boruya ihtiyaç duymuyor, ancak tüm yapıyı çok kompakt hale getirirken robot gövdesine entegre edilebiliyor" şeklinde yorumladılar.
"Boston Dynamics dışında, hidrolik robotlarda iyi bir iş çıkarabilen ekiplerin sayısı dünya çapında çok sınırlı." Zhu Qiuguo, Boston Dynamics'in güçlü araştırma ve üretim yeteneklerine sahip olduğunu ve bunun için büyük bir mühendislik ekibinin desteklenmesini gerektirdiğini vurguladı.
Yerli robotik araştırmalarına baktığımızda Zhu Qiuguo, hidrolik robotlar üzerine yapılan yerel araştırmanın hala Boston Dynamics'in çok gerisinde olduğuna inanıyor. Motorlu robotların geliştirilmesi daha iyi bir seçimdir.
Bu aynı zamanda küresel spor robotu alanının gelişme eğilimiyle de uyumludur. Günümüzde, dünyadaki çoğu bacaklı robot, Çin robot araştırmaları için bir fırsat olan motorlu yöntemi seçmiştir.
Robotta motor sürücünün kullanılması nispeten daha olgun bir teknolojidir. "Boston Dynamics tarafından geliştirilen motorla karşılaştırıldığında, Jueying tarafından kullanılan motorun bir performans açığı var, ancak bu fark robot hareketi olmayacak. Yeteneğin belirleyici faktörü. "Zhu Qiuguo dedi.
Ek olarak, motor kontrolünü gerçekleştirmenin zorluğu nispeten düşüktür.
Bu nedenle, yalnızca donanım açısından bakıldığında, motorun kendisi her bir robotun performansını belirleyen en kritik unsur değildir, bunun yerine, robot mekanizması, tahrik bağlantıları ve kontrol algoritması, daha mükemmel bir genel performansa sahip olmak için organik olarak entegre edilmelidir.
Yazılım ve donanım işbirliği anahtardır
Robotik eller gibi olgun uygulamalarda kullanılan endüstriyel robotlar, çok hassas hareketler gerçekleştirebilir. Pek çok endüstrinin üretim bağlantılarında robotik eller, verimlilik ve doğruluk açısından insanlardan daha üstün olan son derece otomatik üretim görevlerini gerçekleştirebilir.
Çeşitli hareket robotları ile karşılaştırıldığında, dört ayaklı robotlar, özellikle engelli geçişlerde (basamaklar, merdivenler gibi) yürüme sırasındaki ayrı temas özellikleri sayesinde karmaşık ortamları keşfetmek ve çalışmak için daha uyarlanabilir. , Eğimler) daha geniş geliştirme beklentilerine sahiptir.
Bununla birlikte, çeşitli arazilerde dengeli yürüme nedeniyle, bacaklı robotların hassas kontrolüne ek olarak, hareketleri endüstriyel robotlar kadar "sert" olamaz.
Bu nedenle bacaklı robotun bacağının yürütme eklemlerinin, robotun ayak iniş işleminin darbe kuvvetini azaltmak için esnek bir sürüş yöntemi benimsemesi ve aynı zamanda belirlenen görevleri tamamlayarak robotun adaptasyonunu artırması gerekir.
MIT'den bilim adamları, yürüyen robotların tahrik eklemlerine Seri Elastik Aktüatörü (SEA) uygulayan ilk kişilerdi. SEA, hassas kuvvet kontrolü sağlamak için elastik elemanı sert sürücü ile yük arasında seri olarak bağlar. Bugün, Zürih İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü'nün Robotik Sistem Laboratuvarı tarafından geliştirilen dört ayaklı bir robot olan ANYmal, bu şemayı benimsiyor.
Boston Dynamics tarafından yayınlanan patentlerden yola çıkarak, Spot mini esnek kontrol elde etmek için bir motor + bir harmonik redüktör ve bir kuvvet sensörü kullanıyor.
Yukarıdaki iki çözümün aksine, Zhu Qiuguo'nun ekibi robotun bacaklarını hareket ettirmek için paralel bir sürücüyü seçti.
Şekil Spot Robot (Kaynak: Boston Dynamics)
Bu üç sürüş yöntemi, kontrol seviyesinde belirli bir esneklik sağlayabilir.Sonuçta, eklemler sadece konumu tam olarak kontrol etmemeli, aynı zamanda gücü de kontrol etmelidir. Bu, bacaklı robot ile geleneksel endüstriyel robot kolu arasındaki en büyük farktır.
Bu esneklik, bacaklı robotun karmaşık arazide dengeyi sürdürmesi için önemli bir faktördür. Robotun yürürken esnekliği ve stabilitesi bununla yakından ilgilidir.
Bacaklı robotların geliştirilmesi için bu, donanım tasarım seviyesinin kilit noktalarından biridir ve aynı zamanda robotun esnek kontrole sahip olup olmadığına karar vermenin temel koşuludur.
Üç donanım tasarım şemasının hepsi aynı esneklik problemini çözmek içindir ve tasarımın farkı, robotun yeteneklerindeki farkı ortaya çıkaracaktır.
Yurtiçi ve yurtdışındaki mevcut halka açık verilerden, örneğin hız açısından, Boston Dynamics spot mini'nin maksimum hızı 5,76 km / s; yeni "Juying" in maksimum hızı 7 km / s'yi aşabilir; ETH Zurich robotu 3.6 km / saattir.
Bu aynı zamanda "Jueying" in hızlı robot hareketi arayışını da yansıtıyor.
Ancak olumsuz yanı, Jueying'in bacak eklemlerinin daha büyük görünmesidir. Boston Dynamics spot mini'nin tasarımı, eklemlerin daha hafif olduğunu belirler ve kompaktlık arayışı onu estetik açıdan daha iyi hale getirir. Ancak Zhu Qiuguo, eklemlere kuvvet sensörleri ekleme ihtiyacı nedeniyle bunun güvenilirlik ve stabilite zorlukları getireceğini de belirtti.
Donanım seviyesinin tasarımı daha iyi kontrol edilmek içindir ve kontrolün amacı, donanımın daha iyi esneklik göstermesine izin vermektir ve ikisi tamamlayıcıdır. Bu nedenle, yazılım ve donanımın işbirliği esastır.
Zhu Qiuguo, önceki robotik araştırmalarında yazılım ve donanım arasındaki ilişkinin genellikle göz ardı edildiğini söyledi. "Bazen yazılım yapan ve makine yapan iki grup insan vardır." Ancak iyi bir robot yapmak için yazılım ve donanımın iyi bir şekilde birleştirilmesi gerekir.
"Bacak ve ayak robotları alanında, donanım seviyesinin sürekli iyileştirilmesine ek olarak, kontrol algoritması dikkate alınması gereken daha öncelikli bir faktör olacaktır."
Bu nedenle bacak-ayak robotlarının geliştirilmesinde yazılım ve donanımın koordinasyonunu en baştan dikkate almak gerekir. Zhu Qiuguo'ya göre, robotik şirketi Cloud Deep'in kuruluşunun başlangıcında ekip, sistem kontrolünden sorumlu makine mühendisleri, kontrol algoritması mühendisleri ve mühendislerle donatılmıştı. Verilere göre, Yunshenchu Technology 2017 sonunda kuruldu ve Temmuz 2018'de melek tur finansmanını tamamladı.
Zhu Qiuguo, sadece kontrol algoritmasını belirledikten ve kontrol yöntemini netleştirdikten sonra, gerekli robot platformunun mekanik tasarımla tamamlanabileceğini söyledi. Sonuçta, robot gelişimi olumlu yönde hareket edebilir.
Çin robot pazarının avantajları
"Çin'de, dört ayaklı robot pazarı önümüzdeki bir veya iki yıl içinde çok bariz bir ilerleme kaydedecek."
Zhu Qiuguo, teknik düzeyde, Çin takımı ile yabancı takım arasında uzun yıllar birikmiş belli bir boşluk olduğuna ve yetişmeye devam etmesi gerektiğine inanıyor; ancak uygulama düzeyinde, yerli takımın yabancı takımdan daha yavaş olması gerekmiyor.
Şu anda Boston Dynamics, dört ayaklı robotların ticari sahnesini keşfetmeye başladı.
Eylül 2019'da Boston Dynamics, Spot mini'nin satışlara başladığını duyurdu. Bu, bu yıldız robotun laboratuvardan çıkıp ticarileştirme araştırmalarına başladığı anlamına geliyor. Aynı zamanda bu, Boston Dynamics'in kendi platformunu ve ekolojisini inşa etmesinin başlangıcıdır.
Boston Dynamics bu tür satışları o zamanlar, esas olarak kurumsal kullanıcıları hedefleyen "erken benimseyen programı" olarak adlandırıyordu. Şirket, belirli fiyat ayrıntılarını açıklamayacak, yalnızca potansiyel müşteriler onlarla iletişime geçerse bir fiyat teklifi alabilecek ve kiralama seçeneğine sahip olacaklarını açıklamayacaktır.
Boston Dynamics CEO'su Marc Raibert, "Yaptığımız şey, Spot'un ticarileştirilmesi," dedi ve "Bizim için, laboratuvarda çalışan bir robottan sahada test edilebilen bir robota geçmek bizim için gerçekten bir kilometre taşı. "
Piyasaya yeni sürülen ve pazardaki ticari gücünü kanıtlamayan dört ayaklı bir robot ürünü olan Boston Dynamicsin robotik köpeklerin piyasaya sürüldüğünü duyurması büyük ilgi gördü.
Pasifik Okyanusu'nun diğer tarafında, Zhu Qiuguo'nun ekibi sanayileşme araştırmalarına da başladı ve temel olarak eğitim ve öğretim için "Juying mini" versiyonunun satılmaya başladığını ve diğer robot araştırma ve geliştirme ekiplerine donanım ürünleri sağlayarak robotlarda algoritma yapmalarına izin verdiğini söyledi. Geliştirme işi.
"Jueying" robotu ile ilgili olarak Zhu Qiuguo, yerli firmalarla da işbirliği yaptığını söyledi. Şu anda "Jueying" ağırlıklı olarak denetim endüstrisinde kullanılıyor.
Bu aşamada denetim alanında bazı senaryolarda, belirli bir aralık dahilinde günlük tesis denetimlerinde insanların yerini alması için tekerlekli robotlar kullanılmıştır. Denetim menzili dağlık alanları, banliyöleri vb. İçerebileceğinden, tekerlekli robotlar karmaşık arazi koşullarını karşılayamaz ve basamak ve çakıl gibi yol koşullarında çaresizdir.
Zhu Qiuguo, "Bacaklı robotların kısa mesafelerde teftişler yapması gelecekteki eğilim olmalı." Dedi. "Robotik yeteneklerimiz gelişmeye devam ettikçe ve insanların dört ayaklı robotlara ilişkin anlayışları artmaya devam ettikçe, insanlar sonunda bacaklı bir robotun tekerlekli robotların yerini tamamen alabileceğini ve denetimlerin kapsamının daha geniş bir yelpazeye genişletilebileceğini görecekler. "
Zhu Qiuguo, bacak-ayak robotunun uygulama sürecinde yinelemeye ve optimize etmeye devam edeceğini ve kullanımının kararlılığını ve güvenilirliğini sağlamanın sadece bir zaman meselesi olduğunu söyledi.
Bundan sonra bacaklı robot, tekerlekli robotların eşsiz avantajlarını gösterecek. Örneğin, çakıl ve çukurlarla dağılmış zeminde, bacaklı robot daha iyi geçebilir ve aynı zamanda yukarı ve aşağı merdivenlere ulaşabilir. Genel olarak, karmaşık araziyi geçmek ve merdivenlerden inip çıkmak, tekerlekli robotlara kıyasla bacaklı robotların en büyük avantajı olacaktır.
Aynı zamanda, bacaklı robotların donanım maliyeti, yalnızca eklemlerin uygulanmasında tekerlekli robotlardan daha fazladır.Şu anda, eklemlerin robotun temel bileşeni olarak uygulanması, özellikle seri üretimden sonra iyi bir maliyet kontrol planına sahiptir. , Fiyat, tekerlek ile aynı seviyede elde edilebilir ve fiyat dezavantajı neredeyse ortadan kaldırılabilir.
"Önümüzdeki bir veya iki yıl içinde dört ayaklı robot pazarının çok açık bir şekilde ilerleyeceği tahmin edilebilir. 2020'de ayaklı robotların piyasada pratik kullanıma gireceğini göreceğiz. 2021 yılına kadar herkes bacaklı robotları kabul etmeye daha istekli olacak. Böyle yeni bir şey. "Dedi Zhu Qiuguo sonunda.
