10 Roboter, die unheimlich neue Fähigkeiten erlernen

Dank Sci-Fi-Filmen wissen wir alle, was zu erwarten ist, wenn die KI endlich da ist: Die KI muss nicht lange erkennen, dass Roboter den fragilen Fleischsäcken, die Menschen genannt werden, weit überlegen sind. An diesem Punkt werden unsere Tage gezählt.

Science-Fiction-Filme sind eine Warnung vor den Gefahren der menschlichen Hybris, aber es ist ganz klar, dass wir diese Warnung nicht beachten. Deshalb entwickeln wir ständig neue Roboter und geben ihnen ein immer schrecklicheres Arsenal an Tricks.

10 Samurai-Roboterarm ist genau genug, um eine Peapod in zwei Hälften zu teilen

Lernen Sie Motoman MH24 kennen, einen Industrieroboterarm der Yaskawa Electric Corporation. Dieser Roboter ist zwar nur eine Gliedmaße, aber was ihm an Körperteilen fehlt, macht ihn beim Umgang mit einem Katana durch die Präzision des Kühlens wett.

In einem fehlgeleiteten Versuch, seine Produkte mit einem viralen Video zu bewerben, brachte Yaskawa dem MH24 bei, wie man die jahrhundertealte Samurai-Waffe benutzt. Um dies zu erreichen, baten Yaskawas Techniker die Hilfe eines Isao Machii, eines fünfmaligen Weltrekordhalters in der Kunst, Dinge mit einem Schwert zu schneiden. Machii trug einen Motion-Capture-Anzug, der seine Bewegungen aufzeichnete und sie dem MH24 zuführte. In späteren Phasen des Projekts mussten die Mitarbeiter von Yaskawa Helme und Körperpanzer tragen, um ein versehentliches Enthaaren zu vermeiden.

Nachdem er alles gelernt hatte, lernte der Roboterarm Machii in einem Wettkampf, bei dem sie mit ihren Klingen beliebige Objekte zerschneiden mussten. Der MH24 hatte kein Problem beim Schneiden von Obst- und Tatami-Matten. Es hat sogar eine horizontal platzierte Peapod in der Mitte geteilt. Die Maschine war genauso effektiv wie Machii, wenn es darum ging, Dinge zu zerkleinern, mit dem zusätzlichen Vorteil, dass sie sich nie ausruhen muss.

Wenn Roboter der Zukunft jemals einen gnadenlosen Henker brauchen, haben sie jetzt den perfekten Kandidaten. Wenn es ein Trost ist, brauchte das Yaskawa-Team offenbar mehrere Monate, um dem MH24 diese beeindruckende Fähigkeit erfolgreich beizubringen. Aber hier ist die Sache mit Robotern: Sobald sie es gelernt haben, vergessen sie es nicht.

9 Gepard springt jetzt über die Hürden

Vielleicht kennen Sie den Cheetah-Roboter von Boston Dynamics (jetzt Google), einem vierbeinigen Monster, das bis zu 45 Stundenkilometer schnell laufen kann. Was Sie vielleicht nicht wissen, ist, dass es kürzlich ein paar süße oder passender erschreckende Upgrades gegeben hat: Gepard kann jetzt auf Hindernisse springen.

Mit einem Laser-basierten Sensor "erkennt" Cheetah die Hürden, und errechnet den optimalen Weg, um über sie zu springen. Nach dem Sprung landet der Roboter auf den Füßen und setzt seinen Weg fort. Dies ist eine ziemlich unglaubliche Leistung für eine Maschine, die 32 Kilogramm wiegt. Man kann nicht mehr hoffen, dem vierbeinigen Terrorkommen zu entkommen, indem man einfach Sachen in den Weg schleudert. Gepard kann Objekte bis zu 46 Zentimeter leicht skalieren.

Als nächsten Schritt planen Google-Wissenschaftler, den Cheetah im Freien zu testen, um zu sehen, wie er auf weichem, unebenem Gelände funktioniert. Dies gibt ihm die perfekte Gelegenheit, in die Wildnis zu entkommen.

8 Insektenroboter können auf Wasser springen

Was bekommen Sie, wenn ein Team von Biologen, Biorobotik-Experten und Maschinenbauern zusammenkommt, um das Verhalten von Wasserläufern zu untersuchen? Ein Roboter, der dieses Verhalten offensichtlich perfekt nachahmen kann. Reuters hat diesen neuen Roboter bereits mit den unheimlichen Spider Bots aus verglichen Minderheitsbericht.

Alles begann, als ein Team der Seoul National University (und ein Teilnehmer aus Harvard) mit Hochgeschwindigkeitskameras analysierte, wie kleine Wasserläufer es schaffen, auf Wasser zu springen, ohne die Oberflächenspannung zu brechen. Es stellt sich heraus, dass Wasserläufer allmählich beschleunigen und gleichzeitig den Sprung machen, um sicherzustellen, dass das Wasser an keiner Stelle unter Druck bricht. Inspiriert von dieser Entdeckung machten die Forscher einen Insektenroboter nach demselben Prinzip.

Der Miniatur-Bot hat einen Körper von nur 2 cm Länge und balanciert auf 5 cm langen Beinen, die aus dünnen Drähten bestehen. Die „Füße“ des Roboters sind mit einer Schicht wasserabweisenden Materials bedeckt, um ihm diesen zusätzlichen Rand zu verleihen. Es wiegt nur 68 Milligramm. Dadurch kann der Bot über 14 Zentimeter in die Luft springen. Außerdem ist dies von einer harten Oberfläche und vom Wasser gleichermaßen gut.

Der einzige Nachteil des aktuellen Prototyps ist, dass er nur einmal springen kann und nicht auf den Beinen landet. Das Forschungsteam plant jedoch bereits eine verbesserte Version, die auch schwimmen und weitaus komplexere Aufgaben ausführen kann. Um Je-sung Koh zu zitieren, einer der Co-Leaders der in veröffentlichten Studie WissenschaftZu diesen Aufgaben kann eine "militärische Überwachung" gehören. Wenn Sie sich zuvor keine Sorgen gemacht haben, ist es jetzt ein guter Zeitpunkt, um anzufangen.

7 Sechsbeiniger Insektenbot passt sich seiner Umgebung an

Dieser Insekt aussehende Kerl heißt "Hector", was viel unschuldiger klingt als sein vollständiger Name: Hexapod Cognitive autonom Roboting Operating Robot. Es wurde von Forschern der Universität Bielefeld in Deutschland hergestellt und ist von der Bewegung der Stäbcheninsekten inspiriert.

Hector hat sechs Gliedmaßen und kann jedes von ihnen unabhängig voneinander bewegen. Dies wird als „freier Gang“ bezeichnet und lässt den Roboter sich schnell an die Oberfläche anpassen, auf der er läuft. Jedes Bein kann sogar mitten in der Stufe den Kurs ändern, wodurch Hector auf unvorhersehbaren Hindernissen klettert.

Wie ist das möglich? Nun, jedes Glied von Hector besteht aus drei passiven elastischen Gelenken, die wie Muskeln wirken. Ein komplexes Netzwerk von Sensoren gibt Hectors Beinen die Möglichkeit, auf das zu reagieren, was sie spüren können. Anscheinend können Hectors Anhänge sogar aus Erfahrung lernen.

Hector sieht zwar nicht nach viel aus, aber sein Körper besteht aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK), was ihn besonders leicht und sehr robust macht. Dadurch kann Hector schwere Objekte problemlos transportieren. Ein früherer Prototyp wog 12 Kilogramm, konnte jedoch Lasten von bis zu 30 Kilogramm tragen.

Als wäre die Idee eines starken insektoiden Roboters, der unwegsames und unvorhersehbares Gelände durchqueren kann, nicht besorgniserregend genug, planen die Forscher nun eine spezielle Kamera, mit der Hector seine Umgebung genau wie Insekten sehen kann. Und sie statten Hector außerdem mit zwei speziellen Tastern aus, die dem Roboter helfen, Objekte durch Berühren zu erfassen.

6 Spot behält immer das Gleichgewicht

Wahrscheinlich haben Sie bereits Spots sperrigen älteren Bruder BigDog getroffen, einen Maniac mit vier Beinen, der Aschenblöcke wie Lumpenpuppen umherwirbeln und bis zu 50 Kilogramm auf dem Rücken tragen kann. Während Spot nicht so groß oder schwer ist, hat er ein paar Tricks. Für Anfänger kann Spot problemlos Stufen steigen und steile Hänge hinaufgehen. Sein bevorzugtes Tempo ist ein Jogging, obwohl Spot respektable 70 Kilogramm wiegt.

Am beeindruckendsten ist es Spot jedoch kaum, das Gleichgewicht zu verlieren. Es ist ein Upgrade des ähnlichen selbstausgleichenden Mechanismus von BigDog und funktioniert überraschend gut. Um dies zu beweisen, versuchen Google-Forscher, Spot wiederholt zu Boden zu treten. Sie können einen solchen Kick um 00:28 im obigen Video sehen. Wir können nur hoffen, dass Spot diesen Missbrauch nicht für das Langzeitgedächtnis bindet.

An einem anderen Punkt in dem Video (01:25) sehen wir ein Paar Spot-Roboter, die zusammen einen Hügel hinauflaufen. Einer scheint den anderen zu stoßen, während er immer wieder darauf stößt, bis die beiden perfekt synchron sind, während sie die Steigung skalieren. Dieses scheinbar kollektive Verhalten wurde nicht absichtlich programmiert. Stattdessen ist es ein natürliches Ergebnis des Spot-Gleichgewichts-Korrektursystems, wodurch es sich nicht weniger unheimlich anfühlt.

5 Roboter-Schabe kann durch enge Räume drücken

Roboter und Kakerlaken sind zwei Dinge, die am besten unverbunden bleiben, aber das hat das Forschungsprojekt, das vom US Army Research Laboratory finanziert wurde, nicht aufgehalten. So haben wir jetzt eine Roboter-Kakerlake, die sich wie sein biologisches Pendant durch Hindernisse zwängen kann. Und es ist so beunruhigend, wie Sie sich vorstellen können.

Während die meisten Roboter auf Sensoren und fortschrittliche Programmierung angewiesen sind, ist der sechsbeinige Kakerlaken-Bot auf seine physische Form angewiesen, um Hindernisse zu überwinden und dabei unheimlich zu wirken.

Das Forschungsteam testete drei verschiedene Formen für den rechteckigen, ovalen Kegel und das flache Oval des Roboters. Ihre Ergebnisse sind nicht besonders überraschend: Je weniger abgerundet die Form ist, desto schwieriger ist es für den Bot, Hindernisse zu überwinden. So sind sie bei der endgültigen Schabenform angekommen.

Das Team ist nicht zufrieden damit, diesen Greuel einfach so zu lassen, wie er ist. Das Team denkt bereits an zukünftige Roboter, die ihre Form je nach Bedarf verändern können, um sie an die Art von Hindernissen anzupassen, mit denen sie konfrontiert sind.

4 Gecko Robot Climbs Walls tragen das 100-fache seines Gewichts

Wir haben Ihnen schon früher von RISE erzählt, einem Roboter, der vertikale Oberflächen erklimmen kann.

Das war vor zwei Jahren. 2015 haben wir jetzt einen Roboter, der senkrechte Flächen besteigt und dabei das 100-fache seines Eigengewichts trägt. Das ist kein Tippfehler. Diese winzigen Bots werden von Maschinenbauern der Stanford University hergestellt und klettern in senkrechte Wände, wobei weitaus schwerere Gewichte hinter ihnen befestigt werden.

Sie lassen sich von Geckos inspirieren und halten die Wand mit klebrigen Füßen fest. Jeder Fuß hat eine Sammlung von Gummispitzen, die sich biegen, wenn sie an der Wand haften, und sich beim Abnehmen gerade machen. Ihre Bewegungen sind unglaublich bewusst, um sicherzustellen, dass der Roboter nicht herunterfallen kann: Ein Fuß greift fest an der Wand, während der andere sich nach vorne bewegt. Infolgedessen kann ein winziger Roboter mit 9 Gramm (0,3 oz) bis zu 1 kg Material hinter sich ziehen. Wenn dies skalierbar ist, könnte ein 1-Kilogramm-Roboter leicht einen Durchschnittsmenschen tragen.

Stanford-Wissenschaftler wenden dieses Konzept auch auf Ground Bots an, die die Schwerkraft nicht durch Aufstieg bekämpfen müssen. Ein solcher Bot, µTug, wiegt nur ein bisschen mehr als seine Gecko-Cousins: 12 Gramm. Aber µTug kann eine Last tragen, die 2.000 Mal schwerer ist. Auch das ist kein Tippfehler. Wie der Forscher David Christensen formuliert, ist es das Gleiche wie ein Mensch, der "einen blauen Wal herumzieht".

Nur für den Fall, dass Sie sich fragen: Ja, das Team denkt unbedingt daran, die Methode der Haftfüße bei größeren, leistungsfähigeren Robotern anzuwenden. „Wenn Sie sich etwas mehr Platz lassen, können Sie einige erstaunliche Dinge tun“, schließt Christensen.

3 Selbstheilender Roboter schüttelt die Gliedmaßen ab

Roboter sind nicht gerade die besten Improvisator. Sie sind für eng definierte Aufgaben in einer relativ vorhersagbaren Umgebung konzipiert. Schon ein kleiner Schaden kann aus einer kompetenten Maschine einen wertlosen Haufen Müll machen. Das liegt daran, dass Designer einfach nicht alle möglichen Szenarien vorhersehen können, mit denen ein Roboter konfrontiert ist, und für jede eine Notfallreaktion programmieren können. Aber was wäre, wenn Sie einem Roboter beibringen könnten, „über den Tellerrand zu schauen“?

Genau das haben Jean-Baptiste Mouret und ein Forscherteam der Pierre and Marie Curie University getan. Sie wollten einen Roboter, der sein Verhalten als Reaktion auf Schäden ändern könnte, ähnlich wie Tiere, die keinen Druck auf ein verletztes Glied ausüben. Zu diesem Zweck haben sie ein Trial-and-Error-Programm entwickelt. Ihr Roboter beginnt mit einem gründlichen Wissen über die eigenen Bewegungen. Wenn er verletzt ist, versucht er verschiedene Wege zu gehen, um eine zu finden, die den Schaden am besten ausgleicht. Fans von Dead Space's „strategischer Zerlegung“ sollten mit der Herausforderung vertraut sein.

Die Forscher haben ihr Programm an einem 50-cm-Roboter mit sechs Beinen getestet. Bemerkenswerterweise fand der Roboter einen Weg zum Gehen, nachdem er viele Arten von Schäden erlitten hatte - auch wenn zwei seiner Glieder vollständig gebrochen waren.Das Team testete auch einen Roboterarm, der seine Aufgabe nach einem Gelenkbruch auf 14 verschiedene Arten fortsetzte. Der Forscher, Antoine Cully, sagte gegenüber ABC Science: „Es ist erstaunlich zu sehen, wie ein Roboter in etwa zwei Minuten vom Verkrüppeln und Herumhüpfen zum effizienten Hinken dahinschwebt.“ Erstaunlich? Sicher. Aber auch ziemlich beunruhigend, wenn wir raten müssten.

2 Fliegende 'Bat'-Roboter können auch laufen

Alles, was Sie wirklich über diesen Roboter wissen sollten, ist, dass er auf Vampirfledermäusen basiert. Wenn diese Tatsache allein nicht ausreicht, um Ihnen Albträume zu geben, gibt es noch mehr: Es ist ein fliegender Roboter, der auch läuft, und seine bevorzugte Landemethode ist ein „kontrollierter Absturz“. und ist die Abkürzung für "Deployable Air-Land Exploration Robot".

DALER hat ein faltbares Skelett, so dass es seine Flügel bei Bedarf aus- und einfahren kann. In der Luft helfen ihm die rotierenden Flügel, die Höhe zu kontrollieren. Auf dem Boden falten sie sich so, dass DALER besser durch enge Räume navigieren kann. DALER kann in der Luft Geschwindigkeiten von bis zu 72 Stundenkilometern erreichen. Dies fällt dramatisch auf nur 6 Zentimeter pro Sekunde (2 Zoll / s), sobald der Robo-Schläger den Boden berührt, so dass es wirklich eher ein langsames Kriechen ist. Aber diese Fähigkeit gibt DALER die Chance zu landen, ein Hindernis zu überwinden, sich neu zu orientieren und wieder abzuheben.

Bis heute braucht DALER normalerweise etwas Schub, um abheben zu können. Zukünftige Versionen werden dies jedoch alleine tun. Ludovic Daler erklärt auf der Website des Laboratoriums für Intelligente Systeme: „Die zukünftige Entwicklung des DALER wird die Möglichkeit beinhalten, selbstständig vom Boden zu schweben und abzuheben, damit der Roboter in die Luft zurückkehren und nach dem Start wieder zur Basis zurückkehren kann mission. ”Was diese Mission mit sich bringen wird, ist nicht festgelegt, so dass Ihnen das schlimmste angenommen werden kann.

1 Humanoides Hubo ist störend vielseitig

https://www.youtube.com/watch?v=BGOUSvaQcBs

Bei allen Robotern, die bisher diskutiert wurden, handelt es sich größtenteils um Trick-Ponys. Sie verfügen über eine begrenzte Anzahl von Fähigkeiten, die für ihre spezifischen Aufgaben am besten geeignet sind. Wäre es nicht unglaublich, wenn ein Roboter viele verschiedene Dinge gleich gut machen könnte? Lassen Sie uns Hubo vorstellen.

Hubo ist ein zweibeiniger Roboter, der vom südkoreanischen Team KAIST für die DARPA Robotics Challenge 2015 in Pomona, Kalifornien, hergestellt wurde. Die Herausforderung bestand darin, zu sehen, wie Roboter eine Vielzahl von Aufgaben meist autonom erledigten. Sie mussten fahren und aus einem Auto steigen, Türen öffnen, Hindernisse überwinden, Griffe drehen und sogar eine Treppe hinaufgehen - ein bekanntermaßen schwieriges Unterfangen für Zweibeiner-Roboter.

Hubo stellte sich 22 anderen Robotern und gewann die Herausforderung. Es absolvierte den gesamten Kurs in 44 Minuten und 28 Sekunden und brachte den menschlichen Machern dabei einen Preis von 2 Millionen Dollar ein. Hubo zeichnet sich vor allem durch seine Transformatorfähigkeit aus: Er läuft auf zwei Beinen, hat jedoch Räder in den Knien und lässt ihn schnell auf das Fahren umschalten, wenn das Gelände geeignet ist. Dies ist eine stabilere und schnellere Art, sich fortzubewegen. Hubo hat auch einen rotierenden Torso, der dem Roboter dabei hilft, in verschiedene Richtungen zu blicken, ohne den ganzen Körper zu drehen.

Wenn Sie sich das obige Video ansehen, werden Sie wahrscheinlich nicht allzu beeindruckt sein: Hubo sieht ziemlich unbeholfen und langsam aus, um die meisten Aufgaben zu erledigen. Aber denken Sie daran: Bislang waren viele dieser Aufgaben für jeden Roboter äußerst schwierig. Hubo kann jeden einzelnen von ihnen mit nur begrenzter Anleitung von menschlichen Bedienern ausführen. Ziemlich bald braucht es überhaupt keine Anleitung.