Робот предназначен для автоматизации тяжелого физического труда и замены людей при работе в опасных условиях. Он вобрал в себя наработки из всей серии HRP, при создании которой AIST сотрудничала с Kawada Robotics и другими частными компаниями. Также в нём используются запатентованные технологии Honda Motor.
В своё время HRP-2 стал первым двуногим роботом AIST, который мог самостоятельно вставать, ходить по узким дорожкам, выполнять захват крупных объектов и другие простые действия. HRP-3 уже был способен передвигаться по скользким поверхностям и затягивать болты. Для реального практического применения ему всё ещё не хватало степеней свободы и самостоятельности – он управлялся с ПДУ.
Параллельно в AIST экспериментировали с нейросетями и разрабатывали версию HRP-4C. Модель назвали Миим. Она выглядела как японская девушка, обладала довольно реалистичной мимикой и хорошими вокальными данными (спасибо синтезатору Vocaloid от Crypton Future Media). HRP-4C стала первой моделью AIST с искусственным интеллектом, но пока нашла применение лишь в индустрии развлечений.
В отличие от предшественников, HRR-5P (P – prototype) – сугубо утилитарный робот, лишённый человеческого лица и развлекательных функций. Он базируется на HRP-2 и HRP-3, но за счёт AI обладает большей автономностью и не нуждается в постоянном контроле оператора. Например, получив задачу переставить лист гипсокартона, робот самостоятельно распознаёт его среди других объектов, рассчитывает оптимальную траекторию и выбирает точки захвата так, чтобы сохранять баланс.
Используя установленные на голове камеры и ультразвуковые датчики, робот постоянно получает 3D-изображение окружающего пространства, обновляя карту каждые три секунды. Если поле зрения окажется частично закрыто, он будет использовать последние сохранённые кадры и строить план перемещений в соответствии с ними.
Функции обучения обеспечивает свёрточная нейронная сеть (CNN). Она использует обновляемую базу данных изображений рабочих объектов. С её помощью робот может распознавать десять типов объектов с точностью более 90% даже на изображениях с низким контрастом или при слабом освещении.
При росте 182 см и весе 101 кг, HRP-5P обладает 37 степенями свободы: две в области шее, три в районе талии, по шесть на ногах, по восемь на руках и по две дополнительных на захватах манипуляторов. Большое число степеней свободы позволило сделать движения HRP-5P более плавными и похожими на человеческие.
По сравнению с HRP-2, крутящий момент и скорость движений у HRP-5P увеличены более чем вдвое, благодаря использованию мощных электродвигателей и добавлению системы охлаждения. В результате каждая рука HRP-5P, вытянутая горизонтально, может поднимать до 2,9 кг (у HRP-2 – 1,3 кг).
В частично согнутых руках робот способен поднимать уже до 7 кг каждым манипулятором. Используя обе руки, HRP-5P может перемещать крупные объекты, такие как листы гипсокартона (1820 × 910 × 10 мм, около 11 кг) или фанеры (1800 × 900 × 12 мм, около 13 кг).
Впервые HRP-5P был представлен в Мадриде на октябрьской международной конференции по интеллектуальным роботам и системам (IROS 2018). Затем его демонстрировали на World Robot Expo 2018 в Токио, а в 2019 году повезут на другие специализированные выставки.
Разработчики рассчитывают, что опыт создания HRP-5P ускорит разработку подобных роботов, которые будут способны заменить людей на строительных площадках, заводах и верфях. В AIST предлагают совместное использование HRP-5P как исследовательской платформы для нужд промышленности и научного сообщества.
Источник: AIST
