Фредди II
Фредди (1969–1971) и Фредди II [1] (1973–1976) — экспериментальные роботы, созданные на кафедре машинного интеллекта и восприятия (позже кафедра искусственного интеллекта, ныне часть Школы информатики ) Эдинбургского университета .
Технология [ править ]
Технические инновации с участием Фредди были в авангарде робототехники 70-х годов. Фредди был одним из первых роботов, интегрировавших системы зрения, манипулирования и интеллектуальные системы, а также отличавшихся универсальностью системы и легкостью переобучения и перепрограммирования для новых задач. Идея переместить стол вместо кронштейна упростила конструкцию. Фредди также использовал метод визуального распознавания деталей с помощью сопоставления графиков обнаруженных функций. В системе использовался инновационный набор процедур высокого уровня для программирования движений рук, которые можно было повторно использовать для каждой новой задачи.
Лайтхилле о Споры
В середине 1970-х годов как в США, так и в Великобритании возникли разногласия по поводу целесообразности реализации программы робототехники общего назначения. Телепрограмма BBC 1973 года, получившая название «Дебаты Лайтхилла», [2] выдвинул Джеймса Лайтхилла , который написал критический отчет для агентств по финансированию науки и инженерных исследований в Великобритании, против Дональда Мичи из Эдинбургского университета и Джона Маккарти из Стэнфордского университета . Роботы Edinburgh Freddy II и Stanford/SRI Shakey использовались для иллюстрации современного состояния интеллектуальных робототехнических систем того времени.
Фредди I и II [ править ]
Фредди Марк I (1969–1971) представлял собой экспериментальный прототип с тремя степенями свободы, создаваемыми вращающейся платформой, приводимой в движение парой независимых колес. Другими основными компонентами были видеокамера и датчики удара, подключенные к компьютеру. Компьютер переместил платформу так, чтобы камера могла видеть, а затем распознавать объекты. [3] [4]
Фредди II (1973–1976) представлял собой манипулятор с 5 степенями свободы и большой вертикальной «рукой», которая могла двигаться вверх и вниз, вращаться вокруг вертикальной оси и вращать объекты, удерживаемые в его захвате, вокруг одной горизонтальной оси. Две оставшиеся поступательные степени свободы создавались рабочей поверхностью, которая перемещалась под захватом. Захват представлял собой захват с двумя пальцами. Была добавлена видеокамера, а позже и генератор световых полос.
Проекты Фредди и Фредди II были инициированы и курированы Дональдом Мичи . Механическое оборудование и аналоговая электроника были спроектированы и изготовлены Стивеном Солтером (который также был пионером в области возобновляемой энергии волн (см. « Утка Солтера» )), а цифровая электроника и компьютерный интерфейс были разработаны Гарри Барроу и Греган Кроуфорд. Программное обеспечение было разработано командой под руководством Рода Берстолла, Робина Попплстоуна и Гарри Барроу, которая использовала язык программирования POP-2 . [5] один из первых в мире функциональных языков программирования. Вычислительное оборудование представляло собой компьютер Elliot 4130 с 384 КБ (128 КБ 24-битных слов) ОЗУ и жестким диском, подключенным к небольшому компьютеру Honeywell H316 с 16 КБ ОЗУ, который непосредственно выполнял измерения и управление.
Фредди представлял собой универсальную систему, которую можно было обучить и перепрограммировать для выполнения новой задачи за день или два. В задания входило надевание колец на колышки и сборка простых моделей игрушек, состоящих из деревянных брусков разной формы, лодки с мачтой и автомобиля с осями и колесами.
Информация о расположении деталей была получена с помощью видеокамеры, а затем сопоставлена с ранее сохраненными моделями деталей. [6]
Вскоре в проекте Фредди стало понятно, что стиль программирования поведения робота «двигайся сюда, делай это, двигайся туда» (программирование на уровне привода или сустава) утомителен, а также не позволяет роботу справляться с изменениями в положении детали. форма детали и шум датчика. Следовательно, язык программирования роботов RAPT [7] [8] был разработан Пэтом Эмблером и Робином Попплстоуном , в котором поведение робота задавалось на уровне объекта.
Это означало, что цели робота определялись с точки зрения желаемых отношений положения между роботом, объектами и сценой, а детали того, как достичь целей, оставлялись базовой программной системе. Несмотря на то, что RAPT был разработан в 1970-х годах, он по-прежнему значительно более совершенен, чем большинство коммерческих языков программирования роботов. [ нужна ссылка ]
Команда людей, которые внесли свой вклад в проект, была лидерами в этой области на тот момент и включала Пэт Эмблер , Гарри Бэрроу, Илону Беллос, Криса Брауна, Рода Берстолла, Грегана Кроуфорда, Джима Хоу, Дональда Мичи , Робина Попплстоуна , Стивена Солтера, Остина. Тейт и Кен Тернер.
Также интерес в проекте представляло использование 3D-сканера со структурированным светом для получения 3D-формы и положения деталей, которыми манипулируют. [9]
Робот Фредди II в настоящее время выставлен в Королевском музее в Эдинбурге , Шотландия , а фрагмент видео сборки показан в непрерывном цикле.
Ссылки [ править ]
- ^ AP Ambler, HG Barrow, CM Brown, RM Burstall и RJ Popplestone, Универсальная система для сборки с компьютерным управлением , Искусственный интеллект 6 (2): стр. 129-156, 1975. Sciencedirect link
- ^ «Указатель /Видео/Lighthill1973» .
- ^ Х.Г. Барроу и С.Х. Солтер, Проектирование недорогого оборудования для исследований когнитивных роботов , в Machine Intelligence 5, Б. Мельцер и Д. Мичи (ред.), Edinburgh University Press, стр. 555-566, 1969.
- ^ Х. Г. Барроу и Г. Ф. Кроуфорд, Эдинбургский робототехнический комплекс Mark 1.5 , Machine Intelligence 7, Edinburgh University Press, глава 25, страницы 465–480, 1972.
- ^ Р. Берстолл, Дж. Коллинз и Р. Попплстоун, Программирование в Pop-2 , University Press, Эдинбург, 1968.
- ^ Х. Г. Барроу и Р. М. Берстолл, Изоморфизм подграфов, сопоставление реляционных структур и максимальных клик , Information Processing Letters 4 (4): стр. 83-84, 1976.
- ^ Р. Дж. Попплстоун, А. П. Эмблер, И. Беллос, RAPT: язык описания сборок , Industrial Robot, 5 (3): 131–137, 1978. Статья RAPT.
- ^ Р. Дж. Попплстоун, Определение манипулирования с точки зрения пространственных отношений , Отчет отдела исследований искусственного интеллекта № 117, Эдинбургский университет, 1979.
- ^ Р. Дж. Попплстоун, К. М. Браун, А. П. Эмблер, Г. Ф. Кроуфорд, Формирование моделей плоско-цилиндрических граненых тел из светлых полос , Proc. 4-й Межд. Совместная конф. по искусственному интеллекту, стр. 664-668, сентябрь 1975 г. фотокопия бумаги. [ постоянная мертвая ссылка ]
Внешние ссылки [ править ]
- Страница Эдинбургского института приложений искусственного интеллекта о Фредди для получения дополнительной информации.
- Freddy II. Архивировано 17 июля 2011 года на Wayback Machine. Видео (167 МБ WMV) 1973 года, на котором Фредди II в действии одновременно собирает модель автомобиля и корабль. Рассказчик — Гарри Бэрроу. Пэт Эмблер, Гарри Бэрроу и Робин Попплстоун ненадолго появляются в видео.
- исторический обзор проекта Фредди. Архивировано 17 июля 2011 года в Wayback Machine Пэт Эмблер.
- Запись опыта. Архивировано 17 июля 2011 года в Wayback Machine. Гарри Барроу пишет о взаимодействии Фредди I с компьютером.
- Слайд презентации Фредди упоминается в книге Аарона Сломана (слайд 23) (PDF)
- публичный симпозиум, посвященный 50-летию ИИ Аарона Сломана, в Бременском университете в июне 2006 г.
- В список временной шкалы BBC Robotics включен Фредди II.