Διαφορά στο σύστημα ρομπότ και άλλο πρόγραμμα AI

Η ρομποτική είναι ένας τομέας στην τεχνητή νοημοσύνη που ασχολείται με τη μελέτη της δημιουργίας ευφυών και αποτελεσματικών ρομπότ.

Τι είναι τα ρομπότ;

Τα ρομπότ είναι οι τεχνητοί παράγοντες που δρουν σε πραγματικό περιβάλλον.

Σκοπός

Τα ρομπότ στοχεύουν στο χειρισμό των αντικειμένων αντιλαμβανόμενοι, διαλέγοντας, μετακινώντας, τροποποιώντας τις φυσικές ιδιότητες του αντικειμένου, καταστρέφοντάς το ή για να έχουν αποτέλεσμα απελευθερώνοντας έτσι το ανθρώπινο δυναμικό από το να κάνει επαναλαμβανόμενες λειτουργίες χωρίς να βαριέται, να αποσπάται η προσοχή ή να εξαντλείται.

Τι είναι η ρομποτική;

Η ρομποτική είναι ένας κλάδος της τεχνητής νοημοσύνης, ο οποίος αποτελείται από την Ηλεκτρολογία, τη Μηχανολογία και την Επιστήμη Υπολογιστών για το σχεδιασμό, την κατασκευή και την εφαρμογή ρομπότ.

Όψεις της Ρομποτικής

• Τα ρομπότ έχουν μηχανική κατασκευή, φόρμα ή σχήμα σχεδιασμένο για να ολοκληρώσει μια συγκεκριμένη εργασία.
• Έχουν ηλεκτρικά εξαρτήματα που τροφοδοτούν και ελέγχουν τα μηχανήματα.
• Περιέχουν κάποιο επίπεδο πρόγραμμα υπολογιστή αυτό καθορίζει τι, πότε και πώς κάνει κάτι ένα ρομπότ.

Διαφορά στο σύστημα ρομπότ και άλλο πρόγραμμα AI

Εδώ είναι η διαφορά μεταξύ των δύο −

Προγράμματα AI	ρομπότ
Συνήθως λειτουργούν σε κόσμους που διεγείρονται από υπολογιστή.	Λειτουργούν στον πραγματικό φυσικό κόσμο
Η είσοδος σε ένα πρόγραμμα AI γίνεται σε σύμβολα και κανόνες.	Οι είσοδοι στα ρομπότ είναι αναλογικό σήμα με τη μορφή κυματομορφής ομιλίας ή εικόνων
Χρειάζονται υπολογιστές γενικής χρήσης για να λειτουργήσουν.	Χρειάζονται ειδικό υλικό με αισθητήρες και εφέ.

Μετακίνηση ρομπότ

Η κίνηση είναι ο μηχανισμός που κάνει ένα ρομπότ ικανό να κινείται στο περιβάλλον του. Υπάρχουν διάφοροι τύποι μετακινήσεων −

• Εχων σκέλη ή κνήμες
• Με τροχούς
• Συνδυασμός κίνησης με πόδια και τροχούς
• Παρακολούθηση ολίσθησης/ολίσθησης

Κίνηση με πόδια

• Αυτός ο τύπος κίνησης καταναλώνει περισσότερη ισχύ ενώ δείχνει περπάτημα, άλμα, τράβηγμα, άλμα, σκαρφάλωμα πάνω ή κάτω κ.λπ.
• Απαιτεί περισσότερο αριθμό κινητήρων για να πραγματοποιηθεί μια κίνηση. Είναι κατάλληλο για ανώμαλο και ομαλό έδαφος όπου η ακανόνιστη ή πολύ λεία επιφάνεια το κάνει να καταναλώνει περισσότερη ισχύ για κίνηση με τροχούς. Είναι λίγο δύσκολο να εφαρμοστεί λόγω θεμάτων σταθερότητας.
• Έρχεται με την ποικιλία ενός, δύο, τεσσάρων και έξι ποδιών. Εάν ένα ρομπότ έχει πολλά πόδια, τότε ο συντονισμός των ποδιών είναι απαραίτητος για την κίνηση.

Ο συνολικός αριθμός των δυνατών ενδύματα (μια περιοδική ακολουθία γεγονότων ανύψωσης και απελευθέρωσης για κάθε ένα από τα συνολικά πόδια) που μπορεί να ταξιδέψει ένα ρομπότ εξαρτάται από τον αριθμό των ποδιών του.

Εάν ένα ρομπότ έχει k πόδια, τότε ο αριθμός των πιθανών γεγονότων N = (2k-1)!.

Σε περίπτωση ρομπότ με δύο πόδια (k=2), ο αριθμός των πιθανών γεγονότων είναι N = (2k-1)! = (2*2-1)! = 3! = 6.

Ως εκ τούτου, υπάρχουν έξι πιθανά διαφορετικά γεγονότα −

• Ανύψωση του αριστερού ποδιού
• Απελευθερώνοντας το αριστερό πόδι
• Ανύψωση του δεξιού ποδιού
• Απελευθερώνοντας το δεξί πόδι
• Σηκώνοντας και τα δύο πόδια μαζί
• Απελευθερώνοντας και τα δύο πόδια μαζί

Σε περίπτωση k=6 σκελών, υπάρχουν 39916800 πιθανά γεγονότα. Ως εκ τούτου, η πολυπλοκότητα των ρομπότ είναι ευθέως ανάλογη με τον αριθμό των ποδιών.

Τροχοφόρος Μετακίνηση

Απαιτεί λιγότερο αριθμό κινητήρων για να πραγματοποιηθεί μια κίνηση. Είναι λίγο εύκολο να εφαρμοστεί, καθώς υπάρχουν λιγότερα προβλήματα σταθερότητας σε περίπτωση μεγαλύτερου αριθμού τροχών. Είναι ενεργειακά αποδοτικό σε σύγκριση με την κίνηση με πόδια.

• Τυπικός τροχός − Περιστρέφεται γύρω από τον άξονα του τροχού και γύρω από την επαφή
• Ρόδα − Περιστρέφεται γύρω από τον άξονα του τροχού και την άρθρωση του τιμονιού offset.
• Σουηδικά 45^o και σουηδικά 90^o τροχούς − Omni-wheel, περιστρέφεται γύρω από το σημείο επαφής, γύρω από τον άξονα του τροχού και γύρω από τους κυλίνδρους.
• Σφαίρα ή σφαιρικός τροχός − Πανκατευθυντικός τροχός, τεχνικά δύσκολος στην εφαρμογή.

Μετακίνηση ολίσθησης/ολίσθησης

Σε αυτόν τον τύπο, τα οχήματα χρησιμοποιούν ράγες όπως σε μια δεξαμενή. Το ρομπότ κατευθύνεται μετακινώντας τις ράγες με διαφορετικές ταχύτητες προς την ίδια ή αντίθετη κατεύθυνση. Προσφέρει σταθερότητα λόγω της μεγάλης επιφάνειας επαφής στίβου και εδάφους.

Συστατικά ενός ρομπότ

Τα ρομπότ κατασκευάζονται με τα ακόλουθα −

• Τροφοδοσία − Τα ρομπότ τροφοδοτούνται από μπαταρίες, ηλιακή ενέργεια, υδραυλικές ή πνευματικές πηγές ενέργειας.
• Ενεργοποιητές − Μετατρέπουν την ενέργεια σε κίνηση.
• Ηλεκτροκινητήρες (AC/DC) − Απαιτούνται για περιστροφική κίνηση.
• Πνευματικοί μύες αέρα − Συστέλλονται σχεδόν κατά 40% όταν αναρροφάται αέρας μέσα τους.
• Μυϊκά σύρματα − Συστέλλονται κατά 5% όταν τους περνάει ηλεκτρικό ρεύμα.
• Κινητήρες Piezo και κινητήρες υπερήχων − Το καλύτερο για βιομηχανικά ρομπότ.
• Αισθητήρες − Παρέχουν γνώση πληροφοριών σε πραγματικό χρόνο για το περιβάλλον εργασίας. Τα ρομπότ είναι εξοπλισμένα με αισθητήρες όρασης για τον υπολογισμό του βάθους στο περιβάλλον. Ένας απτικός αισθητήρας μιμείται τις μηχανικές ιδιότητες των υποδοχέων αφής των ανθρώπινων δακτύλων.

Computer Vision

Αυτή είναι μια τεχνολογία AI με την οποία τα ρομπότ μπορούν να δουν. Η όραση υπολογιστή παίζει ζωτικό ρόλο στους τομείς της ασφάλειας, της ασφάλειας, της υγείας, της πρόσβασης και της ψυχαγωγίας.

Η όραση υπολογιστή εξάγει αυτόματα, αναλύει και κατανοεί χρήσιμες πληροφορίες από μια μεμονωμένη εικόνα ή μια σειρά εικόνων. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει την ανάπτυξη αλγορίθμων για την επίτευξη αυτόματης οπτικής κατανόησης.

Υλικό του Computer Vision System

Αυτό περιλαμβάνει −

• τροφοδοτικό
• Συσκευή λήψης εικόνας όπως κάμερα
• Ένας επεξεργαστής
• Ένα λογισμικό
• Μια συσκευή προβολής για την παρακολούθηση του συστήματος
• Αξεσουάρ όπως βάσεις κάμερας, καλώδια και υποδοχές

Tasks of Computer Vision

• OCR − Στον τομέα των υπολογιστών, το Optical Character Reader, ένα λογισμικό για τη μετατροπή σαρωμένων εγγράφων σε επεξεργάσιμο κείμενο, το οποίο συνοδεύει έναν σαρωτή.
• Ανίχνευση προσώπου − Πολλές κάμερες τελευταίας τεχνολογίας διαθέτουν αυτήν τη δυνατότητα, η οποία επιτρέπει την ανάγνωση του προσώπου και τη λήψη φωτογραφίας αυτής της τέλειας έκφρασης. Χρησιμοποιείται για να επιτρέπει σε έναν χρήστη να έχει πρόσβαση στο λογισμικό με σωστή αντιστοίχιση.
• Αναγνώριση αντικειμένου − Τοποθετούνται σε σούπερ μάρκετ, κάμερες, αυτοκίνητα υψηλής τεχνολογίας όπως BMW, GM και Volvo.
• Εκτίμηση Θέσης − Είναι η εκτίμηση της θέσης ενός αντικειμένου σε σχέση με την κάμερα όπως στη θέση του όγκου στο ανθρώπινο σώμα.

Τομείς Εφαρμογών του Computer Vision

• Γεωργία
• Αυτόνομα οχήματα
• Βιομετρικά
• Αναγνώριση χαρακτήρων
• Εγκληματολογία, ασφάλεια και επιτήρηση
• Έλεγχος βιομηχανικής ποιότητας
• Αναγνώριση προσώπου
• Ανάλυση χειρονομιών
• Γεωεπιστήμη
• Ιατρικές εικόνες
• Παρακολούθηση ρύπανσης
• Ελεγχος διαδικασίας
• Τηλεπισκόπηση
• Ρομποτική
• Μεταφορά

Εφαρμογές Ρομποτικής

Η ρομποτική έχει παίξει καθοριστικό ρόλο σε διάφορους τομείς όπως −

• Βιομηχανίες − Τα ρομπότ χρησιμοποιούνται για χειρισμό υλικού, κοπή, συγκόλληση, έγχρωμη επίστρωση, διάτρηση, στίλβωση κ.λπ.
• Στρατιωτικός − Τα αυτόνομα ρομπότ μπορούν να φτάσουν σε δυσπρόσιτες και επικίνδυνες ζώνες κατά τη διάρκεια του πολέμου. Ένα ρομπότ με το όνομα Ντακ, που αναπτύχθηκε από τον Οργανισμό Αμυντικής Έρευνας και Ανάπτυξης (DRDO), έχει σκοπό την ασφαλή καταστροφή αντικειμένων που απειλούν τη ζωή.
• Φάρμακο − Τα ρομπότ είναι ικανά να πραγματοποιούν εκατοντάδες κλινικές δοκιμές ταυτόχρονα, να αποκαθιστούν άτομα με μόνιμη αναπηρία και να εκτελούν πολύπλοκες χειρουργικές επεμβάσεις, όπως όγκους εγκεφάλου.
• Εξερεύνηση − Τα ρομπότ ορειβάτες βράχου που χρησιμοποιούνται για την εξερεύνηση του διαστήματος, τα υποβρύχια drones που χρησιμοποιούνται για την εξερεύνηση των ωκεανών είναι για να αναφέρουμε μερικά.
• Ψυχαγωγία − Οι μηχανικοί της Disney έχουν δημιουργήσει εκατοντάδες ρομπότ για δημιουργία ταινιών.