로봇 시스템과 다른 AI 프로그램의 차이점

로봇 공학은 지능적이고 효율적인 로봇을 만드는 연구를 다루는 인공 지능 분야입니다.

로봇이란?

로봇은 실제 환경에서 행동하는 인공 에이전트입니다.

목표

로봇은 인식, 선택, 이동, 물체의 물리적 속성 수정, 파괴 또는 효과를 통해 물체를 조작하여 지루하거나 산만하거나 지치지 않고 인력을 반복적인 기능에서 해방시키는 것을 목표로 합니다.

로봇 공학이란 무엇입니까?

로보틱스(Robotics)는 AI의 한 분야로 전기공학, 기계공학, 컴퓨터공학으로 구성되어 로봇의 설계, 구축 및 응용을 담당합니다.

로봇 공학의 측면

  • 로봇은 기계 구조, 특정 작업을 수행하도록 설계된 형태 또는 모양.
  • 그들은이 전기 부품 어떤 힘과 기계를 제어합니다.
  • 그들은 일정 수준의 컴퓨터 프로그램 로봇이 무엇을, 언제, 어떻게 하는지 결정합니다.

로봇 시스템과 다른 AI 프로그램의 차이점

두 가지의 차이점은 다음과 같습니다.

AI 프로그램 로봇
그들은 일반적으로 컴퓨터로 자극된 세계에서 작동합니다. 실제 물리적 세계에서 작동합니다.
AI 프로그램에 대한 입력은 기호와 규칙입니다. 로봇에 대한 입력은 음성 파형 또는 이미지 형태의 아날로그 신호입니다.
작동하려면 범용 컴퓨터가 필요합니다. 센서와 이펙터가 있는 특수 하드웨어가 필요합니다.

로봇 운동

Locomotion은 로봇이 환경에서 움직일 수 있게 만드는 메커니즘입니다. 운동에는 다양한 유형이 있습니다 -

  • 다리가있는
  • 바퀴 달린
  • 다리 및 바퀴 이동의 조합
  • 트랙형 슬립/스키드

다리 운동

  • 이러한 유형의 운동은 걷기, 점프, 트로트, 홉, 오르기 또는 내리기 등을 시연하는 동안 더 많은 전력을 소비합니다.
  • 동작을 수행하려면 더 많은 수의 모터가 필요합니다. 불규칙하거나 너무 매끄러운 표면으로 인해 바퀴 달린 이동에 더 많은 전력을 소비하는 거친 지형과 매끄러운 지형에 적합합니다. 안정성 문제 때문에 구현하기가 거의 어렵지 않습니다.
  • 그것은 XNUMX개, XNUMX개, XNUMX개 및 XNUMX개의 다양한 다리와 함께 제공됩니다. 로봇에 다리가 여러 개인 경우 이동을 위해 다리 조정이 필요합니다.

가능한 총 수 걸음 걸이 (전체 다리 각각에 대한 리프트 및 릴리스 이벤트의 주기적인 순서) 로봇이 이동할 수 있는 것은 다리의 수에 따라 다릅니다.

로봇에 k개의 다리가 있는 경우 가능한 이벤트 수 N = (2k-1)!

다리가 두 개인 로봇(k=2)의 경우 가능한 사건의 수는 N = (2k-1)! = (2*2-1)! = 3! = 6.

따라서 가능한 XNUMX가지 다른 이벤트가 있습니다.

  • 왼쪽 다리 들어 올리기
  • 왼쪽 다리 풀기
  • 오른쪽 다리 들어 올리기
  • 오른쪽 다리 풀기
  • 두 다리를 함께 들어 올리기
  • 두 다리를 함께 풀어줍니다.

k=6 레그의 경우 39916800개의 가능한 이벤트가 있습니다. 따라서 로봇의 복잡성은 다리의 수에 정비례합니다.

다리 운동

바퀴 달린 운동

움직임을 수행하는 데 더 적은 수의 모터가 필요합니다. 바퀴 수가 많을수록 안정성 문제가 적기 때문에 구현하기가 쉽지 않습니다. 다리 이동에 비해 전력 효율적입니다.

  • 표준 휠 − 휠 축과 접점을 중심으로 회전
  • 캐스터 휠 − 휠 액슬과 오프셋 스티어링 조인트를 중심으로 회전합니다.
  • 스웨덴어 45o 스웨덴어 90o 바퀴 − 옴니휠(Omni-wheel)은 접점, 휠 축 및 롤러를 중심으로 회전합니다.
  • 볼 또는 구면 휠 − 기술적으로 구현하기 어려운 전방향 휠.

바퀴 달린 운동

미끄러짐/미끄러짐 운동

이 유형에서 차량은 탱크에서와 같이 트랙을 사용합니다. 로봇은 동일한 방향 또는 반대 방향으로 서로 다른 속도로 트랙을 이동하여 조종됩니다. 트랙과 지면의 접촉면적이 넓어 안정성을 제공합니다.

추적 로봇

로봇의 구성 요소

로봇은 다음과 같이 구성됩니다.

  • 전원 공급 장치 − 로봇은 배터리, 태양열, 유압 또는 공압 전원으로 구동됩니다.
  • 액추에이터 − 에너지를 움직임으로 변환합니다.
  • 전동기(AC/DC) − 회전 운동에 필요합니다.
  • 공압 공기 근육 − 공기가 흡입되면 거의 40% 수축합니다.
  • 근육 와이어 - 전류가 흐르면 5% 수축합니다.
  • 피에조 모터 및 초음파 모터 − 산업용 로봇에 가장 적합합니다.
  • 센서 − 작업 환경에 대한 실시간 정보를 제공합니다. 로봇에는 환경의 깊이를 계산하기 위한 비전 센서가 장착되어 있습니다. 촉각 센서는 사람의 손끝에 있는 촉각 수용체의 기계적 특성을 모방합니다.

컴퓨터 비전

로봇이 볼 수 있는 AI 기술입니다. 컴퓨터 비전은 안전, 보안, 건강, 액세스 및 엔터테인먼트 영역에서 중요한 역할을 합니다.

컴퓨터 비전은 단일 이미지 또는 이미지 배열에서 유용한 정보를 자동으로 추출, 분석 및 이해합니다. 이 프로세스에는 자동 시각적 이해를 달성하기 위한 알고리즘 개발이 포함됩니다.

컴퓨터 비전 시스템의 하드웨어

여기에는 -

  • 전원 공급 장치
  • 카메라와 같은 이미지 획득 장치
  • 프로세서
  • 소프트웨어
  • 시스템 모니터링을 위한 디스플레이 장치
  • 카메라 스탠드, 케이블 및 커넥터와 같은 액세서리

컴퓨터 비전의 과제

  • OCR − 컴퓨터 영역에서 스캐너와 함께 제공되는 광학 문자 판독기(Optical Character Reader)는 스캔한 문서를 편집 가능한 텍스트로 변환하는 소프트웨어입니다.
  • 얼굴 인식 − 많은 최첨단 카메라에는 이 기능이 포함되어 있어 얼굴을 읽고 완벽한 표정을 촬영할 수 있습니다. 사용자가 올바른 일치에 소프트웨어에 액세스할 수 있도록 하는 데 사용됩니다.
  • 물체 인식 − 슈퍼마켓, 카메라, BMW, GM, 볼보 등의 고급 승용차에 설치되어 있습니다.
  • 위치 추정 - 인체 내 종양의 위치와 같이 카메라를 기준으로 물체의 위치를 ​​추정하는 것입니다.

컴퓨터 비전의 응용 영역

  • 농업
  • 자율 주행 차
  • 생체 인식
  • 문자 인식
  • 법의학, 보안 및 감시
  • 산업 품질 검사
  • 얼굴 인식
  • 제스처 분석
  • 지구과학
  • 의료 이미지
  • 오염 모니터링
  • 공정 제어
  • 원격 감지
  • 로보틱스
  • 교통편

로봇 공학의 응용

로봇 공학은 다음과 같은 다양한 영역에서 중요한 역할을 해왔습니다.

  • 산업별 서비스 − 로봇은 재료 취급, 절단, 용접, 컬러 코팅, 드릴링, 연마 등에 사용됩니다.
  •  − 자율 로봇은 전쟁 중에 접근이 불가능하고 위험한 지역에 도달할 수 있습니다. 라는 이름의 로봇 Daksh는 국방연구개발기구(DRDO)에서 개발한 것으로 생명을 위협하는 물체를 안전하게 파괴하는 기능을 한다.
  • 의학 − 로봇은 수백 건의 임상 테스트를 동시에 수행할 수 있으며, 영구적인 장애인을 재활하고 뇌종양과 같은 복잡한 수술을 수행할 수 있습니다.
  • 탐구 − 우주 탐사에 사용되는 로봇 암벽 등반가, 해양 탐사에 사용되는 수중 드론 등이 있습니다.
  • 엔터테인먼트 − Disney의 엔지니어들은 영화 제작을 위해 수백 대의 로봇을 만들었습니다.