Robonaut2 zeigt reales Arbeitsplatzpotenzial für humanoide Roboter

  • 2019

NASA

Für all die Aufmerksamkeit, die sie bekommenHumanoide Roboter neigen dazu, ziemlich flach zu sein. Honda Asimo tanzt, schüttelt sich die Hände und serviert gelegentlich Tee. Toyotas Partnerroboter-Serie kann Musikinstrumente spielen und die Besucher durch eine der japanischen Automobilhersteller führen. Eine Reihe weniger berühmter Modelle in Laboren auf der ganzen Welt sorgen für Schlagzeilen, indem sie Gegenstände greifen, ohne sie zu zerstören, oder einige Schritte laufen, ohne auf ihre extrem teuren Köpfe zu kippen. Humanoide Bots sind die Prominenten der Roboterwelt.

Aus diesem Grund ist die heutige Enthüllung von Robonaut2 - R2 - einer Zusammenarbeit zwischen General Motor und dem Johnson Space Center der NASA - ein solcher Meilenstein. R2 ist der direkte Nachkomme von Robonaut, einem humanoiden Modell, das von der NASA entwickelt wurde, um Astronauten bei Weltraumspaziergängen (oder außerirdischen Aktivitäten; EVAs, wie die Agentur sie nennt), bei der Erkundung eines Planeten oder bei jeder Mission, die ein zusätzliches Paar geschützter Hände verwenden könnte, zu unterstützen. Die NASA vermied das komplexe, teure Geschäft der zweibeinigen Mobilität bewusst und stattdessen den Roboter mit einem einzigen Bein, das sich in die Fußstützen der Astronauten während der EVAs einfügt. Der Roboter könnte auch zentaurartig auf einer Plattform mit Rädern montiert werden. Robonaut hat es nie in den Weltraum geschafft, aber seit 2007 hat General Motors ein Team seiner Ingenieure in das vorhandene Robonaut-Team des Johnson Space Center in Houston eingebettet, um die Entwicklung des Nachfolgers des Roboters zu unterstützen. GM stellte auch Finanzmittel für das Projekt zur Verfügung, was angesichts der derzeitigen Haushaltsumstrukturierung der NASA im Nachhinein visionär sein könnte.

Warum sollte ein umkämpfter Automobilhersteller seine schwindenden Ressourcen also genau einem Roboter widmen, der so konstruiert ist, dass er um ein Raumfahrzeug oder einen Motor über andere Planeten klettern kann? Aus demselben Grund war GM schon immer an Robotern interessiert: Autos zu bauen. "Wir hatten eine gemeinsame Agenda mit der NASA", sagt Allen Taub, Vizepräsident für globale Forschung und Entwicklung bei GM. "Sie wollten einen Roboter herstellen, der neben einem Astronauten arbeiten kann", sagt er. "Die Frage, die wir beantworten wollten, war:" Wie kann ich einen Roboter so herstellen, dass er ohne alle Sicherheitsvorkehrungen und Käfige mit Bedienern zusammenarbeiten kann? "" Industrielle Montagebots sind aufgrund ihrer automatisierten Routinen von Natur aus gefährlich um. Und laut Taub kostet der Einbau von Käfigen und anderen Sicherheitsmaßnahmen oft mehr als der Roboter selbst. "Dieser Roboter kann seine Schritte durchlaufen, und wenn Sie nur Ihre Hand halten, schlägt er Ihre Hand und bleibt stehen", sagt er.

Auf dem Papier ist dies keine Neuerung. Die NASA hat den ursprünglichen Robonaut so konzipiert, dass er direkt durch einen Menschen durch Teleoperation gesteuert wird oder verschiedenen vom Menschen gegebenen Befehlen folgt, die von den Ingenieuren als überwachte Autonomie bezeichnet wurden. Die Ingenieure von R2 haben sich mehr auf diese Autonomie konzentriert, aber laut Myron Diftler, dem Projektleiter von Robonaut2, war der Vorteil der Zusammenarbeit mit GM die Erfahrung des Unternehmens mit Robotern, die kontinuierlich verwendet werden können, und von Menschen ohne fortgeschrittene Abschlüsse. "Ihr Fokus auf Haltbarkeit und Benutzerfreundlichkeit unterscheidet sich von den NASAs", sagt Diftler. NASA-Roboter werden normalerweise von hochqualifiziertem Personal bedient, das verschiedene komplexe Befehle ausgibt. Und so robust die marsianischen Rover zu sein scheinen, sind Bots im Weltraum so konzipiert, dass sie eine bestimmte Aktion hunderte Male ausführen. Die Erfahrung von GM mit Industrierobotern half dem R2-Team, die Steuerungsschnittstelle zu vereinfachen. Dies bedeutet weniger Zeit und Geld für das Training und weniger Babysitting des Bots durch Crewmitglieder im Weltraum oder auf der Erde.

GMs Ziel bei der gemeinsamen Entwicklung von R2 ist es, letztendlich ähnliche Systeme in seinen Werken zu installieren, die sich wiederholende, ergonomisch schwierige Aufgaben ausführen, die einen menschlichen Bediener verletzen könnten. Vision-Sensoren im Kopf des Roboters sowie Drucksensoren in den Fingern ermöglichen die Handhabung von Teilen mit nahezu menschlicher Präzision. Die größten Verbesserungen des ursprünglichen Robonaut sind R2s Daumen, der jetzt vier Freiheitsgrade hat (im Gegensatz zu drei), und seine Gesamtgeschwindigkeit, die sich um den Faktor vier verbessert hat. Ein Ergebnis all dieser Konstruktionen ist der Durchbruch, den nur ein Robotiker überwinden könnte: R2 kann beide Hände verwenden, um mit einem Stück flexiblem Material zu arbeiten. Wenn dies einfach klingt, sollten Sie die Menge an sensorischen Daten, kognitive Verarbeitung und körperliche Fingerfertigkeit in Betracht ziehen, die erforderlich sind, um etwas zu manipulieren, das in Ihren Fingern fließt und sich verbiegt. In der Reihe der Babyschritte, die Robotik umfasst, springt R2.

Trotzdem sind die beiden bestehenden R2-Prototypen im Wesentlichen beinlos. GM braucht keinen unbequemen Bipedal-Roboter, der sich in seinen Werken bewegt. Die NASA plant, den Roboter mit mindestens so vielen Mobilitätsplattformen auszustatten wie sein Vorgänger. Die untere Hälfte von R2 soll modular sein, ebenso der neu gestaltete Kopf, der je nach Einsatz oder Umgebung für verschiedene Sensorreihen passen kann. Selbstverständlich kann Diftler nicht bestätigen, was diese Missionen sein werden, oder bis der Roboter eingesetzt werden kann, bis das Budget der Agentur geklärt ist. Was bedeutet, dass der Roboter oder eine Version davon eher in einer GM-Anlage auftaucht, bevor er den Planeten verlässt. Taub betrachtet Robonaut2 als eine Konzeptdemonstration, analog zu dem, was das Unternehmen bewiesen hatte, als sein Roboter Chevy Tahoe, Boss, 2007 die DARPA Urban Challenge gewann. Da GM weiterhin mit der NASA arbeitet, hofft Taub, einen humanoiden Roboter bei einem Piloten zu haben Anlagen innerhalb von 3 bis 5 Jahren (R2-bezogene Verbesserungen, z. B. bei der Bildverarbeitung, könnten die bestehenden Anlagen noch schneller machen). Tatsächlich sieht er einen ähnlichen Gesamtzeitraum zwischen autonomen Fahrern und autonomen humanoiden Arbeitern. Der Vergleich ist leicht zu machen - GM gab den ersten Blick auf den Roboter-Chaffeur mit Boss. Nun könnte Robonaut2 der erste Roboter sein. Taub und Diftler sehen auch vor, dass R2 für Arbeitsumgebungen geeignet ist, in denen sperrige Schutzausrüstungen die menschliche Fingerfertigkeit einschränken, wie z. B. Reinräume oder kerntechnische Anlagen. Wo immer es landet, stellt R2 für die mechanisierten humanoiden Dilettanten bei Honda und Toyota einen Schuss über den Bug. "Wir beziehen uns im Unternehmen darauf, dass wir diese Roboter so konstruiert haben, dass sie ihre Arbeit erledigen können", sagt Taub. "Obwohl es Spaß macht und aufregend ist, ist dies kein Show and Tell."

Extreme Shrimp May Hold Clues to Alien Life #Nasa Video.

Nächster Artikel