ロボットシステムと他のAIプログラムの違い

ロボティクスは、インテリジェントで効率的なロボットの作成の研究を扱う人工知能の分野です。

ロボットとは何ですか?

ロボットは、現実世界の環境で動作する人工エージェントです。

DevOps Tools Engineer試験のObjective

ロボットは、物体の知覚、摘み取り、移動、物理的特性の変更、破壊によって物体を操作すること、あるいは効果をもたらすことによって、退屈したり、気が散ったり、疲れたりすることなく、反復的な作業から労働力を解放することを目的としています。

ロボティクスとは何ですか？

ロボティクスは AI の一分野であり、ロボットの設計、構築、応用を目的とした電気工学、機械工学、コンピューターサイエンスで構成されています。

ロボット工学の側面

ロボットが持っているのは、 機械構造、特定のタスクを達成するために設計された形、または形。
彼らが持っている 電気部品 機械に電力を供給し、制御します。
ある程度のレベルのものが含まれています コンピュータープログラム それは、ロボットが何を、いつ、どのように行うかを決定します。

XNUMXつの違いは次のとおりです-

AIプログラム	ロボット
彼らは通常、コンピューターによって刺激された世界で活動します。	彼らは現実の物理世界で動作します
AI プログラムへの入力はシンボルとルールになります。	ロボットへの入力は音声波形や画像などのアナログ信号です。
動作するには汎用コンピュータが必要です。	センサーとエフェクターを備えた特別なハードウェアが必要です。

ロボットの移動

移動とは、ロボットがその環境内で移動できるようにするメカニズムです。さまざまな種類の移動があります-

脚付き
ホイール付き
脚式移動と車輪式移動の組み合わせ
追跡されたスリップ/スキッド

脚による移動

このタイプの移動は、歩く、ジャンプ、速歩、ホップ、上り下りなどを行う際により多くの電力を消費します。
動作を実行するにはより多くのモーターが必要です。凹凸のある地形や滑らかすぎる地形では、車輪付き移動体の消費電力が増加します。安定性の問題のため、実装は少し困難です。
XNUMX本足、XNUMX本足、XNUMX本足、XNUMX本足のバリエーションがあります。ロボットに複数の脚がある場合、移動には脚の調整が必要です。

可能な総数は、歩行ロボットが移動できる (各脚の持ち上げと解放イベントの周期的シーケンス) は、脚の数によって決まります。

ロボットの脚が k 個の場合、考えられるイベントの数は N = (2k-1)! となります。

二足ロボット (k=2) の場合、考えられるイベントの数は N = (2k-1) です。 = (2*2-1)! = 3! = 6。

したがって、XNUMXつの異なるイベントが考えられます-

左脚を持ち上げる
左足を解放する
右脚を持ち上げる
右脚を解放する
両足を一緒に持ち上げる
両足を一緒に放す

k=6 レッグの場合、可能なイベントは 39916800 個あります。したがって、ロボットの複雑さは脚の数に直接比例します。

車輪付き移動

動きを達成するために必要なモーターの数が少なくなります。ホイールの数が多い場合には安定性の問題が少なくなるため、実装は少し簡単ではありません。脚式移動に比べて動力効率が良い。

標準ホイール − 車軸および接触部を中心に回転します。
キャスターホイール − ホイール軸とオフセットステアリングジョイントを中心に回転します。
スウェーデン語45^o スウェーデン語90^o ホイール − オムニホイール。接触点を中心に、ホイール軸を中心に、ローラーを中心に回転します。
ボールまたは球面ホイール − 全方向ホイール、技術的に実装が困難。

スリップ/スキッド移動

このタイプでは、車両は戦車と同様に履帯を使用します。ロボットは、異なる速度でトラックを同じ方向または反対方向に動かすことによって操縦されます。トラックと地面の接触面積が大きいため、安定性が得られます。

ロボットのコンポーネント

ロボットは次のもので構築されます-

電源 − ロボットは、バッテリー、太陽光発電、油圧、または空気圧の動力源によって電力を供給されます。
アクチュエータ − エネルギーを動きに変換します。
電動モーター（AC/DC） − 回転運動に必要です。
空気圧エアマッスル − 空気が吸い込まれるとほぼ 40% 収縮します。
マッスルワイヤー − 電流を流すと 5% 収縮します。
ピエゾモーターと超音波モーター − 産業用ロボットに最適です。
センサー − タスク環境に関するリアルタイム情報の知識を提供します。ロボットには、環境内の深さを計算するための視覚センサーが装備されています。触覚センサーは、人間の指先の接触受容器の機械的特性を模倣します。

Computer Vision

ロボットが見ることができるAIの技術です。コンピュータビジョンは、安全、セキュリティ、健康、アクセス、エンターテイメントの領域で重要な役割を果たします。

コンピュータービジョンは、単一の画像または一連の画像から有用な情報を自動的に抽出、分析、理解します。このプロセスには、自動的な視覚理解を実現するためのアルゴリズムの開発が含まれます。

コンピュータビジョンシステムのハードウェア

これには-

電源
カメラなどの画像取得装置
プロセッサ
ソフトウェア
システムを監視するための表示装置
カメラスタンド、ケーブル、コネクタなどのアクセサリ

コンピュータビジョンのタスク

OCR - コンピュータの分野では、スキャナーに付属する、スキャンされた文書を編集可能なテキストに変換するソフトウェア、Optical Character Reader。
顔検出 − 多くの最先端のカメラにはこの機能が搭載されており、顔を読み取り、その完璧な表情を撮影することができます。これは、ユーザーが正しい一致でソフトウェアにアクセスできるようにするために使用されます。
物体認識 − スーパーマーケット、カメラ、BMW、GM、ボルボなどの高級車に設置されています。
位置の推定 − 人体の腫瘍の位置と同様に、カメラに対する物体の位置を推定します。

コンピュータビジョンの応用分野

農業
自動運転車
バイオメトリクス
文字認識
フォレンジック、セキュリティ、監視
工業用品質検査
顔認識
ジェスチャー分析
地球科学
医療画像
汚染監視
プロセス制御
リモートセンシング
ロボット工学
輸送

ロボティクスの応用

ロボット工学は、次のようなさまざまな領域で役に立ちました-

産業別ソリューション − ロボットは、材料のハンドリング、切断、溶接、カラー塗装、穴あけ、研磨などに使用されます。
ミリタリー用(軍用)機材 − 自律型ロボットは、戦争中にはアクセスできない危険なゾーンに到達する可能性があります。という名前のロボット ダクシュは、国防研究開発機構（DRDO）によって開発され、生命を脅かす物体を安全に破壊する機能を持っています。
医療 − このロボットは、数百の臨床検査を同時に実行し、永久障害者のリハビリテーションを行い、脳腫瘍などの複雑な手術を行うことができます。
探査 − 宇宙探査に使用されるロボットロッククライマーや、海洋探査に使用される水中ドローンなどがその例です。
エンターテインメント − ディズニーのエンジニアは、映画製作のために何百ものロボットを作成しました。