robogeek.ru

все о роботах и робототехнике

edu.robogeek.ru

все об обучении робототехнике

Роботизированный протез HAPTIX будет действовать как настоящая рука (+видео)

Робототехника призвана помогать людям. Роботы помогают нам в производстве и строительстве, позволяют сделать нашу жизнь проще и удобнее. По мере того как роботизированные системы становятся совершеннее, они начинают более непосредственным образом помогать людям в домах престарелых, реабилитационных центрах и больницах.

В ближайшем будущем робототехника станет еще более тесно интегрированной с человечеством, до того уровня, где кибернетика сможет восстановить функции для людей с ограниченными возможностями. В частности, потерявшим конечности военнослужащим уделяется особое внимание в одной из новых инициатив.

В 2014 году DARPA анонсировала программу HAPTIX, которая нацелена на создание протезов для рук, которые движутся и обеспечивают ощущения, подобно естественной руке. Три группы работают в составе проекта HAPTIX, успех которого будет зависеть от тщательно оптимизированного сочетания аппаратных средств, пользовательских интерфейсов и алгоритмов управления. OSRF (Open Source Robotics Foundation) обеспечивает для HAPTIX настроенную версию тренажера Gazebo, что позволяет тестировать программное обеспечение, не имея еще готового аппаратного оборудования, по сути, являясь своего рода виртуальной площадкой для разработчиков программного обеспечения.

«OSRF намерена обеспечить реалистичную среду для биомеханического моделирования при разработке контроллеров для наиболее совершенных протезов с множеством степеней свободы», - объясняет Джон Ши, соучредитель и главный научный сотрудник OSRF. В работе над программой HAPTIX используется роботизировнный манипулятор DEKA «Luke» , имеющий 14 степеней свободы. Тем не менее, в настоящее время рука контролируется с помощью простых пользовательских интерфейсов для тестирования, а также от интерфейсов, которые используют управляющие сигналы от мышц и нервов, в то же время обеспечивая сенсорную обратную связь.

Создание и поддержки версии Gazebo для программы HAPTIX включает для OSRF и ряд других задач. Помимо индивидуальной среды моделирования, OSRF предоставила разработчикам устройство захвата движения OptiTrack, стерео очки и 3D монитор NVIDIA, 3D джойстик, а также документацию, необходимую для успешной работы. Специализированная версия Gazebo также включает в себя поддержку различных удаленно управляемых аппаратных средств, впервые пользователи могут взаимодействовать с программными средствами моделирования с использованием Windows и MATLAB. Разработчики HAPTIX могут использовать эти 3D датчики и системы телеуправления, чтобы перевести движения физических рук и кистей в виртуальную среду, что позволяет им выполнять одновременно моделирование и общее тестирование функций рук в реальной среде. Это также закладывает основу для структуры, которая могла бы обеспечить для инвалидов мощный и доступный способ обучения методам использования нового протеза.

После того, как команды HAPTIX начинает использовать манипулятор DEKA, работа OSRF становится еще более важной, потому что они получают возможность увидеть, насколько хорошо работает моделирование на самом деле, а затем доработать его, насколько это возможно. Проверка позволяет убедиться, что одни и те же команды, посылаемые к моделируемой руке и к реальной руке DEKA вызывают одинаковые движения.

«Мы посылаем команды к реальной и моделируемой руке, чтобы отметить, есть ли разница, - объясняет Джон Ши. - Если это происходит, мы обновляем нашу модель, чтобы действия модели и руки соответствовали». Конечной целью, конечно же, является работающий протез, но точный и детальный симулятор имеет решающее значение для совершенствования программного обеспечения.

Первое поколение руки DEKA недавно прибыло для тестирования и проверки, полный комплект аппаратного обеспечения ожидается, до конца текущего года.

К началу 2017 года завершится 1 этап проекта HAPTIX. Наиболее успешные аппаратные и программные компоненты будут дорабатываться на 2 этапе. Конечной целью является полно функциональная система HAPTIX. DARPA надеется, что финальные испытания системы будут происходить с 2019 года, и вскоре после того, лишившиеся конечностей люди смогут воспользоваться преимуществами новых протезов, который реалистично действуют, обеспечивая естественные ощущения.

Комментарии

(0) Добавить комментарий