Na całym świecie ludzie żyją dłużej niż kiedykolwiek wcześniej. Według danych Organizacji Narodów Zjednoczonych w 2020 r. około 13,5 proc. ludności świata miało co najmniej 60 lat, a według niektórych szacunków do 2050 r. odsetek ten może wzrosnąć do prawie 22 proc. Domy opieki pękają w szwach, a młodzi mają coraz mniej czasu, by doglądać swoich starszych rodziców w ich mieszkaniach.
Jedna z najnowszych innowacji powstała w wyniku współpracy naukowców z hiszpańskiego Universidad Carlos III i firmy Robotnik. Zespół opracował „autonomiczny domowy manipulator oburęczny (ADAM)”, robota do opieki nad osobami starszymi , który może pomagać ludziom w podstawowych codziennych czynnościach. Zespół wydał sprawozdanie ze swojej pracy na łamach Frontiers in Neurorobotics .
ADAM, robot mobilny do użytku w pomieszczeniach, stojący w pozycji pionowej, wyposażony jest w system wizyjny i dwa ramiona z chwytakami. Można go dostosować do domów o różnej wielkości, zapewniając bezpieczną i optymalną wydajność. Szanuje przestrzeń osobistą użytkowników, pomagając w zadaniach domowych i ucząc się na podstawie swoich doświadczeń metodą uczenia się przez naśladownictwo.
Na poziomie praktycznym ADAM może przechodzić przez drzwi i wykonywać codzienne zadania, takie jak zamiatanie podłogi, przesuwanie przedmiotów i mebli w razie potrzeby, nakrywanie do stołu, nalewanie wody, przygotowywanie prostego posiłku i przynoszenie przedmiotów na żądanie użytkownika.
Zespół odpowiedzialny za to nowe dzieło miał na celu zaprojektowanie robota o unikalnych funkcjach, który miałby pomagać użytkownikom w wykonywaniu zadań fizycznych we własnych domach.
Kilka funkcji odróżnia ADAMa od istniejących robotów do takich celów. Pierwszą z nich jest modułowa konstrukcja, która obejmuje podstawę, kamery, ramiona i dłonie zapewniające wiele bodźców sensorycznych. Każda z tych jednostek może pracować samodzielnie lub wspólnie na wysokim lub niskim poziomie. Co ważne, oznacza to, że robot może wspierać badania, zaspokajając jednocześnie potrzeby użytkowników w zakresie higieny osobistej.
Ponadto same ramiona ADAM-a współpracują, umożliwiając użytkownikowi obsługę i mogą poruszać się zgodnie z parametrami bezpośredniego otoczenia. Co więcej, podstawową cechą bezpieczeństwa konstrukcji robota jest ciągłe uwzględnianie osób znajdujących się w otoczeniu, aby uniknąć kolizji podczas wykonywania czynności pielęgnacyjnych.
ADAM ma 160 cm wzrostu, czyli mniej więcej wzrost drobnego dorosłego człowieka. Ramiona o maksymalnym udźwigu 3 kg rozciągają się na szerokość 50 cm. Naukowcy podkreślają, że zaprojektowali robota tak, aby „symulował strukturę ludzkiego tułowia i ramion. Dzieje się tak, ponieważ struktura przypominająca człowieka pozwala mu na wygodniejszą pracę w środowisku domowym, ponieważ pokoje, drzwi i meble są dostosowane do ludzi .”
Baterie umieszczone w podstawie ADAMa zasilają jego ruchy, kamery i czujniki 3D LiDAR. Przy uruchomionych wszystkich systemach minimalny czas pracy baterii robota wynosi niecałe cztery godziny, a ładowanie baterii trwa nieco ponad dwie godziny. Może obracać się w miejscu oraz poruszać do przodu i do tyłu, ale nie na boki.
ADAM zawiera dwa wewnętrznie połączone komputery – jeden dla podstawy, drugi dla ramion – oraz moduł WiFi do komunikacji zewnętrznej. Kamera RGBD i 2D LiDAR pomagają kontrolować podstawowy ruch do przodu, uzupełnione dodatkowymi czujnikami RGBD i LiDAR umieszczonymi wyżej w urządzeniu, które rozszerzają kąt i zasięg percepcji.
Dodatkowym czujnikiem RGBD jest kamera głębinowa Realsense D435 z modułem RGB i stereowizją w podczerwieni, natomiast dodatkowy czujnik LiDAR zapewnia szczegółowe informacje przestrzenne 3D, które współpracują z algorytmem mapowania geometrycznego w celu odwzorowania całości obiektów w otoczeniu.
Przybliżony zakres ruchu ramion ADAMA wynosi 360 ° , a jego dłonie tworzą równoległy system chwytaków. W ramach tego systemu znajduje się niezależny zasilacz i płytka Raspberry Pi Zero 2 W, która komunikuje się za pośrednictwem Wi-Fi z odpowiednim węzłem systemu operacyjnego robota (ROS). Rezystory wyczuwające siłę (FSR) na każdej szczęce chwytaka pomagają dłoniom chwytać i podnosić przedmioty z odpowiednią siłą.
Zdjęcie zajawka: materiały Universidad Carlos III Robotics Lab
Zostaw komentarz
You must be logged in to post a comment.