AILA

Historia AILI

AILA, akronim od Artificial Intelligence Lightweight Android, to innowacyjny robot humanoidalny stworzony przez Centrum Innowacji Robotyki w Niemieckim Centrum Badań nad Sztuczną Inteligencją (DFKI). Projekt prowadzony jest pod kierownictwem Franka Kirchnera, wybitnego eksperta w dziedzinie robotyki i sztucznej inteligencji. Kirchner rozpoczął swoje badania nad robotami kroczącymi w latach 90., początkowo na Uniwersytecie w Bonn, a następnie na Northeastern University. Obecnie, jako kluczowa postać w DFKI, kontynuuje rozwój zaawansowanych technologii robotycznych.

Zespół badawczy stworzył AILĘ z myślą o zgłębianiu zagadnień kontroli, kognicji i uczenia się robotów w rzeczywistych warunkach. Celem projektu jest eksploracja coraz bardziej złożonych systemów, zarówno pod względem konstrukcji, jak i sterowania. AILA wyróżnia się na tle innych robotów unikalną konstrukcją, łączącą sześciokołową bazę mobilną z dwoma wysoko mobilnymi ramionami. Ta kombinacja umożliwia robotowi autonomiczne poruszanie się, mapowanie otoczenia oraz wykonywanie skomplikowanych manipulacji, co czyni go idealnym narzędziem do badań nad robotyczną lokomocją i interakcją z otoczeniem.

Obecna wersja AILI charakteryzuje się lekką konstrukcją górnej części ciała, co pozwala na efektywne podnoszenie i przenoszenie przedmiotów bez nadmiernego obciążenia samego robota. Każde z ramion AILI może unieść ciężar do 8 kilogramów, co umożliwia obsługę szerokiego spektrum obiektów. Choć aktualnie AILA porusza się na kołach, przyszłe iteracje mogą zostać wyposażone w nogi, co zwiększy jej mobilność w trudno dostępnych przestrzeniach.

Głowa AILI wyposażona jest w stereoskopowy system wizyjny, umożliwiający widzenie trójwymiarowe, analogiczne do ludzkiego. To rozwiązanie znacząco usprawnia percepcję otoczenia przez robota. Korpus AILI zawiera skaner laserowy do bliskiego zasięgu oraz specjalistyczną kamerę 3D do precyzyjnego określania odległości obiektów. Ramiona i dłonie robota wyposażono w czujniki siły i dotyku, co pozwala na delikatne i precyzyjne interakcje z otoczeniem.

Jednym z najbardziej fascynujących aspektów AILI jest jej zaawansowany system komputerowy. Robot wykorzystuje system operacyjny Linux oraz specjalistyczne oprogramowanie bazujące na ROS (Robot Operating System), co umożliwia efektywną komunikację między podzespołami, kontrolę ruchów oraz autonomiczne podejmowanie decyzji. Wewnątrz AILI znajdują się trzy zintegrowane jednostki komputerowe, z których każda odpowiada za specyficzne zadania, takie jak kontrola ruchu, nawigacja czy przetwarzanie obrazu.

Mimo że AILA nie jest obecnie wykorzystywana komercyjnie, stanowi znaczący postęp w dziedzinie robotyki humanoidalnej. Naukowcy wykorzystywali ją do badań nad potencjalną współpracą robotów w przestrzeni kosmicznej. Unikalna konstrukcja i zaawansowane możliwości AILI czynią ją idealnym kandydatem do zadań wymagających autonomicznego poruszania się, manipulacji obiektami oraz podejmowania samodzielnych decyzji w złożonych środowiskach.

Ciekawostki o AILI

1. Pomocnik w kosmosie: AILA jest zbudowana, aby pomagać w eksploracji kosmosu. Może kopiować ruchy człowieka i wykonywać złożone zadania.
2. Samojezdny robot: Robot może tworzyć mapy swojego otoczenia i poruszać się samodzielnie, dzięki zaawansowanym czujnikom.
3. Silne ramiona: Mimo że AILA jest zbudowana lekko, jej ramiona mogą podnosić przedmioty ważące do 8 kilogramów.
4. Superzmysły: AILA ma wiele czujników, w tym kamery, skanery laserowe i czujniki dotyku. Pomagają jej one widzieć i wchodzić w interakcje z otoczeniem.
5. Inteligentne oprogramowanie: Robot działa na zaawansowanym oprogramowaniu, które obejmuje ROS i inne specjalne programy. Pomaga to w kontrolowaniu siebie i dobrej komunikacji.

Specyfikacja techniczna

• Wyposażona w: Bazę z sześcioma kołami
• Możliwości: Może tworzyć mapy i poruszać się samodzielnie
• Siła ramion: Może podnieść do 8 kg (17,6 funta)
• Obecny status: Nieaktywny
• Rok stworzenia: 2010
• Wymiary: Szerokość: 75 cm, Wysokość: 173 cm, Długość: 115 cm
• Waga: 97 kg
• Prędkość: Do 8 km/h
• Czujniki:
  • Głowa: Dwie kamery
  • Ciało: Skaner laserowy krótkiego zasięgu, kamera 3D mierząca odległość
  • Ramiona: Dwa czujniki mierzące siłę w sześciu kierunkach
  • Dłonie: Czujniki dotyku
  • Baza kołowa: Dwa skanery laserowe dalekiego zasięgu
• Silniki:
  • 14 bezszczotkowych silników DC do ramion
  • 4 liniowe silniki DC do ciała
  • 12 silników na kołach
  • 2 serwonapędy do głowy
• Stopnie swobody (DoF): 50 łącznie
• Materiały: Włókno węglowe, aluminium, stal
• Komputery: Trzy małe komputery z dwurdzeniowymi procesorami do kontroli ruchu, nawigacji i przetwarzania obrazu; specjalne kontrolery oparte na FPGA w każdym stawie ramienia
• Oprogramowanie: System operacyjny Linux, ROS, ROCK i Roby
• Zasilanie: Akumulator niklowo-metalowo-wodorkowy 48 V 4,5 Ah, działa przez 0,5 godziny

Przydatne linki

https://robotik.dfki-bremen.de/en/research/robot-systems/aila

https://www.space.com/16736-female-space-robot-human.html

https://www.dfki.de/web/forschung/projekte-publikationen/publikation/5252