Робототехника продолжает стремительно развиваться и сохранять статус одной из самых перспективных отраслей науки. С каждым годом исследования в этой области становятся всё более доступными для широких масс. На краудфандинговых платформах ежегодно запускаются DIY-проекты по робототехнике. Ранее мы уже рассказывали об одном из них в статье «Mini Pupper: робототехника для всех». Сегодня предлагаем вашему вниманию WLKATA Mirobot – проект, созданный для того, чтобы исследовать прикладные возможности ИИ, не отходя далеко от письменного стола.

Габариты WLKATA Mirobot

Mirobot – это маленькая роботизированная рука высотой всего 20 см и весом 1 кг. Она способна выполнять те же действия, что и массивные промышленные роботы-манипуляторы, послужившие для неё прототипами. Но это не просто маленькая копия заводского механизма, а многофункциональный образовательный проект, дающий пользователям представление о большинстве промышленных процессов. Благодаря шести степеням свободы (гибкое трёхмерное движение) и множеству дополнительных устройств, WLKATA Mirobot позволяет изучить различные производственные процессы и развить навыки программирования. Помимо классического захвата из трёх «пальцев», в наборе есть присоски, держатели для пишущих предметов и лазера, транспортная платформа, конвейерные ленты, рельсы скольжения и системы искусственного зрения Open-CV и Open-MV. Количество манипуляций, возможных с использованием этих элементов, стремится к бесконечности, но чуть позже мы расскажем об основных вариантах работы с робо-рукой.

Управлять Mirobot можно с помощью программного обеспечения WLKATA Studio для ПК, мобильного приложения или беспроводного контроллера Bluetooth. 

Так выглядит беспроводной Bluetooth-контроллер

У проекта открытый исходный код, что, конечно, говорит о его расширяемости и гибкости. Имея бесплатные виртуальные модели и пользовательский интерфейс для V-rep и ROS (Robot Operating System), Mirobot также поддерживает Python, C++ и Java. Таким образом, пользователи могут разрабатывать свои собственные эксклюзивные приложения с использованием основных платформ.

Комплект WLKATA Mirobot Professional

Чему может научить WLKATA Mirobot?

Начальный уровень:

– промышленные роботы и их применение;

– структура роботизированной руки;

– погрузочно-разгрузочные работы;

– рисование и письмо с помощью робота-манипулятора;

– технология лазерной гравировки;

– технология 3D-печати.

Робототехника продвинутого уровня (для студентов специальных учебных заведений):

– система координат 6-осевого манипулятора;

– принципы управления роботом-манипулятором;

– сенсорная технология;

– алгоритмы управления движением;

– виртуальная симуляция.

Рельсы скольжения

Образовательные программы

Существуют модулируемые производственные программы для изучения определённых элементов ИИ, механики и робототехники.

Своим пользователям WLKATA предлагает серию таких программ (линий), разработанных с целью превратить утомительное изучение алгоритмов и механизмов в интерактивный, увлекательный и эффективный процесс. Ниже эти программы представлены в порядке возрастания сложности.

1) Fruit Picking Line (Сбор фруктов)

Интеллектуальная производственная линия по сбору фруктов имитирует применение роботов в сельском хозяйстве. Она познакомит пользователей с основными алгоритмами управления механизмами захвата и углубит понимание того, как роботы применяются в сельской промышленности.

Сбор урожая

2) Garbage Sorting Intelligent Line (Сортировка мусора)

Программа обучает одной из ключевых концепций Индустрии 4.0 – интеллектуальной переработке мусора, что, в свою очередь, повышает экологическую сознательность юного поколения. Студенты также могут практиковаться в визуальном программировании и принципах сортировки мусора с помощью этой линии.

3) Calligraphy Kit (Каллиграфия)

Набор для каллиграфии реализует синтез науки и культуры. С помощью Mirobot, пользователь может создавать традиционные китайские картины, писать стихи, делать роспись и предаваться любым другим формам художественного самовыражения.

Mirobot занимается росписью 

4) Intelligent Sorting Production Line (Сортировка на производстве)

Эта линия является символом современной промышленности. Используя небольшой настольный конвейер, исследователи смогут понять принципы интеллектуального производства и развить способности в инновационном дизайне и программировании.

5) Logistic Warehousing Sorting Line (Сортировка на складе)

Комплексная система, объединяющая в себе датчик положения и взаимодействие 6-осевых роботов-манипуляторов с 3-осевыми. Линия фокусируется на изучении сенсорной технологии, обработки информации, электронной инженерии, автоматизации управления и искусственного интеллекта, представляя собой передовую интеграцию мехатроники.

6) Automobile Assembly Line (Автомобильный завод)

Линия сборки автомобилей представляет собой комплексную систему, включающую в себя 3D-печать, сварку и сборку деталей. По сути, это процесс создания миниатюрного автомобиля. Линия сосредоточена на обучении сенсорным  технологиям, моделированию, автоматизации и 3D-печати.

Производство автомобиля: слаженная работа нескольких Mirobot

7) Chess Manufacturing Line (Производство шахмат)

Эта программа объединяет в себе такие технологии, как искусственное зрение, датчики, технологии PLC и конфигурационное программное обеспечение. Линия отличается наибольшей сложностью освоения, поэтому в большинстве случаев используется студентами.

И обязательно сыграть партию

Подобные проекты дают каждому из нас возможность программировать роботов без необходимости получать специальное образование. На официальном сайте компании можно приобрести набор WLKATA Mirobot Education за $ 1680, это базовый комплект, в котором уже есть всё необходимое для знакомства с робототехникой. Студенты и продвинутые пользователи могут обратить своё внимание на набор WLKATA Mirobot Professional за $ 1,850.

DIY-робототехника с каждым годом становится доступнее и проще. WLKATA Mirobot – один из многих успешных проектов, берущих начало в мастерских мейкеров и светлых умах энтузиастов. У вас тоже есть идеи проектов по робототехнике? Тогда непременно поделитесь ими с единомышленниками в нашем сообществе! И помните, что от мечты до проекта всего несколько решительных шагов.

Мы знаем, что собаки и кошки понимают, что мы им говорим. Порой нас удивляет сообразительность наших питомцев и то, как точно они улавливают смысл сказанных нами слов. Однако мы сами не всегда понимаем, что наш питомец хочет нам сказать, или понимаем абсолютно не правильно.

Американская компания CleverPet, разрабатывающая обучающие программы для домашних животных, бросила вызов этой проблеме и представила на рынке новую технологию FluentPet, благодаря которой наши питомцы могут научиться говорить.

В основу системы FluentPet легли идеи когнитивных наук и исследований из области логопедии. Компания заявляет, что на разработку данной технологии их вдохновила Кристина Хунгер – врач-дефектолог, пациентами которой являются дети с ограниченными вербальными возможностями.

Осенью 2019 года Кристина показала, как инструменты, помогающие этим детям общаться с окружающими, могут быть применены при взаимодействии с собаками. В частности, Кристина научила говорить свою собаку Стеллу, используя Talk Buttons (кнопки с функционалом записи и воспроизведения коротких аудиофайлов). Свой опыт Кристина подробно описала в книге («How Stella Learned To Talk», 2021) и запустила свой проект Hunger For Words, осуществляющий производство и продажу Talk Buttons.

Компания CleverPet взяла за основу идеи Хунгер, развила и усовершенствовала ее технологию. Результатом стала общедоступная интерактивная игра, которая быстро набрала популярность среди владельцев собак и кошек.

FluentPet представляет собой плоскую шестигранную платформу (HexTile) диаметром 20 см, на которую крепятся круглые кнопки со встроенным динамиком и микрофоном. На каждую отдельную кнопку записывается одно слово (например, «вода», «спать», «хотеть»). При нажатии на кнопку, записанное слово громко воспроизводится.

Кнопки имеют небольшой размер, всего 4,8 см в диаметре, поэтому на одной платформе их можно разместить до 6 штук, а спроектированы они так, что их легко нажимать даже самым маленьким питомцам. Работает такая звуковая панель на щелочных батарейках AG13, способных обеспечить сотни воспроизведений.

FluentPet – гибкая система, ее можно настроить под особенности и больших и маленьких лап, расположив составляющие звуковой панели как угодно. Плиток HexTile может быть несколько и они могут скрепляться друг с другом в единую сетку, визуально напоминающую соты. Пока нет точных научных доказательств преимущества шестигранника перед квадратом, но специалисты компании опираются на многолетний опыт разработки учебных алгоритмов для собак. Они уверены, что метод организации панели HexTile будет проще восприниматься собаками, нежели обычная квадратная сетка, и способствовать более быстрому запоминанию слов.

Платформы HexTile предназначены не только для надёжной фиксации звуковых кнопок на полу, но и для организации слов по категориям. Например, на одной плитке крепятся кнопки со словами из категории «места», а на другой - из категории «глаголы». В таком случае фоновый рисунок на первой плитке будет существенно отличаться от фонового рисунка на второй. Всего разработано шесть уникальных фонов для шести основных категорий слов: субъекты, объекты, места, глаголы, описания и общение. Общая визуальная картина, окружающая слова из одной категории, облегчает «ученику» запоминание того, какая кнопка где находится. Также это повышает вероятность распознавания категории конкретного слова.

Приобрести стартовый набор любой желающий может за 79,95 €. В такой набор входит 3 платформы HexTile, 6 звуковых кнопок, 18 уже установленных щелочных батареек и 67 наклеек с идеограммами (их можно наклеить на кнопки просто для красоты, или можно визуально обозначить слова, чтобы самому не запутаться, где какое слово записано). Начальный набор позволяет обучить своего питомца таким базовым понятиям, как «еда», «туалет», «на улицу», «спать» и т.д., оставляя возможность для дальнейшего расширения словарного запаса.

В основе своей технология не отличается особой сложностью, поэтому можно попробовать самостоятельно собрать для своего питомца такой интересный подарок. Самой важной составляющей устройства является система записи и воспроизведения звука, по сути диктофон, изготовить который можно, например, с помощью платформы Arduino. А всё остальное уже касается дизайна, и здесь можно по-максимуму проявить фантазию.

Пока трудно судить об эффективности Talk Buttons с научной точки зрения, технология еще не прошла проверку временем. Но даже если процесс обучения не увенчается видимым успехом, все равно для нас и наших четвероногих друзей это отличная возможность провести больше времени вместе и лучше узнать друг друга.