10 robotar som läser läskiga nya färdigheter

Tack vare sci-fi-filmer vet vi alla vad vi kan förvänta oss när AI äntligen är här: AI kommer inte ta lång tid att inse att robotar är mycket överlägsen de bräckliga kökssäckarna som kallas människor. På den tiden kommer våra dagar att numreras.

Sci-fi-filmer är en varning om farorna med mänsklig hubris, men det är väldigt tydligt att vi inte följer denna varning. Därför fortsätter vi att utveckla nya robotar och ge dem en alltmer skrämmande arsenal av tricks.

10 Samurai Robot Arm är exakt nog att dela en peppod i hälften

Möt Motoman MH24, en industrirobotarm byggd av Yaskawa Electric Corporation. Den här roboten kan vara bara en enda lem, men det som saknar kroppsdelar gör det i chill precision när man hanterar en katana.

I ett missförstått försök att marknadsföra sina produkter med en viral video lärde Yaskawa MH24 hur man använder det århundraden gamla samurai vapnet. För detta gjorde Yaskawa-tekniker hjälp av en Isao Machii, en fem-timmars världsrekordhållare inom området för att skära saker med ett svärd. Machii hade en motion-capture-kostym som spelade in sina rörelser och matade dem till MH24. Under senare skeden av projektet, Yaskawa personal hade att bära hjälmar och kropp rustning för att undvika oavsiktlig halshuggning.

Efter att ha läst allt som skulle lära sig mötte robotaren Machii i en tävling där de var tvungna att slasha slumpmässiga objekt med sina blad. MH24 hade inga problem att skära frukt och tatami mattor. Det delar även en horisontellt placerad peapod mitt i mitten. Maskinen var lika effektiv som Machii när det gällde att hugga saker, med den fördelen att man aldrig behövde vila.

Om framtida robotar någonsin behöver en nådelös bödel, har de nu den perfekta kandidaten. Om det är någon tröst, behövde Yaskawa-laget tydligen flera månader för att framgångsrikt lära MH24 denna imponerande färdighet. Men här är det med robotar: När de har lärt sig, glömmer de inte.

9 Cheetah hoppar nu över hinder

Du kanske redan är bekant med Cheetahroboten från Boston Dynamics (nu Google), ett kvadrupedalt monster som kan springa så fort som 45 kilometer i timmen (28 mph). Vad du kanske inte vet är att det nyligen fick några söta eller mer lämpliga, skrämmande uppgraderingar: Cheetah kan nu hoppa över hinder.

Med hjälp av en laserbaserad sensor för att "se" hindren, beräknar Cheetah det optimala sättet att hoppa över dem. Efter hoppet landar roboten på fötterna och fortsätter på väg. Detta är en ganska otrolig prestation för en maskin som väger 32 kilo (70 lb). Du kan inte längre hoppas att fly från det fyrbenta terrordjuret genom att bara slänga saker i sin väg. Cheetah kan enkelt skala föremål så hög som 46 centimeter (18 tum).

Som nästa steg planerar Google forskare att testa cheetahen ut i det öppna för att se hur den fungerar på mjuk, ojämn terräng, vilket ger den den perfekta möjligheten att fly in i det vilda.

8 Insektsrobotar kan hoppa på vatten

Vad får du när ett team biologer, bioroboticsexperter och mekaniska ingenjörer träffas för att studera vattenstridernas beteende? En robot som perfekt kan efterlikna det beteendet. Reuters har redan jämfört den här nya roboten till de otrygga spindelbotsarna från Minoritetsrapport.

Allt började när ett lag från Seoul National University (och en deltagare från Harvard) använde höghastighetskameror för att analysera hur små vattenstrider lyckas hoppa på vatten utan att bryta ytspänningen. Det visar sig att vattenstrider accelererar gradvis medan hoppet gör att vattnet inte bryts under tryck vid något tillfälle. Inspirerad av denna upptäckt, fortsatte forskarna att göra en insektsrobot som följer samma princip.

Miniatyrbenet har en kropp som bara är 2 centimeter lång och balanserar på 5 cm långa ben i tunna ledningar. Robots "fötter" är täckta i ett lager av vattenavstötande material för att ge den den extra kanten. Det väger bara 68 milligram. Som ett resultat kan boten springa över 14 centimeter in i luften. Dessutom gör det det lika bra från en hård yta och från vatten.

Den enda nackdelen med den nuvarande prototypen är att den bara kan hoppa en gång och inte landa på fötterna. Men forskargruppen planerar redan att bygga en uppgraderad version som också kan bada och genomföra mer komplicerade uppgifter. Att citera Je-sung Koh, en av medledarna i studien publicerad i Vetenskap, dessa uppgifter kan innefatta "militär övervakning." Så om du inte var orolig tidigare, kan det vara en bra tid att börja.

7 Six-Legged Insect Bot anpassar sig till dess miljö

Den här insektsfulla killen heter "Hector", som låter mycket mer oskyldig än sitt fulla namn: Hexapod Cognitive Autonomously Operating Robot. Den är gjord av forskare vid Bielefeld University i Tyskland och är inspirerad av rörelsen av stickinsekter.

Hector har sex lemmar, och det kan flytta var och en av dem självständigt. Detta kallas "fri gång" och låter roboten snabbt anpassa sig till ytan den går på. Varje ben kan även ändra kursen mitt i steg, vilket hjälper Hector att klättra över oförutsägbara hinder i sin väg.

Hur är detta möjligt? Tja, varje Hectors lemmer består av tre passiva elastiska leder som fungerar som muskler. Ett komplext nätverk av sensorer ger Hectors ben möjlighet att reagera på vad de kan känna. Tydligen kan Hectors bilagor till och med lära av erfarenhet.

Hector kanske inte ser ut som mycket, men kroppen är gjord av kolfiberförstärkt plast (CFRP), vilket gör det både superlätt och väldigt tufft. Tack vare detta kan Hector enkelt bära tunga föremål. En tidigare prototyp vägde 12 kilo men kunde bära laster upp till 30 kilo (66 lb).

Som om tanken på en stark insektoidrobot som kan korsa grov och oförutsägbar terräng inte är orolig nog, planerar forskarna nu att lägga till en speciell kamera som gör det möjligt för Hector att se sin omgivning precis som insekter gör. Åh, och de utrustar också Hector med två speciella känslor som hjälper roboten att känna sig av objekt genom att röra dem.

6 Spot håller alltid sin balans

Du har antagligen redan träffat Spot's skrymmande äldrebror, BigDog, en galning med fyra ben som kan slänga blockblock som ragdockor och bära upp till 50 kg på baksidan. Medan Spot inte är lika stort eller så tufft, har det några få tricks. Till att börja med kan Spot enkelt klättra steg och snabbt gå upp branta backar. Dess föredragna takt är en jog, även om Spot väger en respektabel 70 kilo.

Mest imponerande är Spot nästan omöjligt att slå av balans. Det är en uppgradering av BigDogs liknande självbalanseringsmekanism och fungerar överraskande bra. För att bevisa detta har Google-forskare vana att upprepade gånger försöka sparka Spot till marken. Du kan se en sådan kick vid 00:28 i ovanstående video. Vi kan bara hoppas att Spot inte begår allt detta missbruk till långsiktigt minne.

Vid en annan punkt i videon (01:25) kan vi se ett par Spotrobotar som går uppför en kulle tillsammans. Man verkar dämpa den andra som den stöter på den, om och om igen, tills paret är i perfekt synkronisering, eftersom de skala lutningen. Detta till synes kollektiva beteende har inte avsiktligt programmerats. Istället är det ett naturligt resultat av Spot balansräkningssystem, vilket inte gör att det känns mindre oklanderligt.

5 Robotisk kackerlacka kan pressa genom täta utrymmen

Robotar och kackerlackor är två saker som bäst lämnas utan kombination, men det stoppade inte detta forskningsprojekt, finansierat av US Army Research Laboratory. Så nu har vi en robotkackerlacka som kan klämma genom hinder, precis som hans biologiska motsvarighet. Och det är lika störande som du kan tänka dig.

Medan de flesta robotar är beroende av sensorer och avancerad programmering, bygger den sexbeniga kackerlackbenen bot på sin fysiska form för att uppnå uppgiften att gå igenom hinder och se obehagligt ut i processen.

Forskargruppen testade tre olika former för robotens skal-rektangulära, ovala kon och platt oval. Deras resultat är inte särskilt överraskande: Ju mindre avrundade formen, desto svårare är det för boten att klämma genom hinder. Så här har de kommit fram till den slutliga kackerlackformen.

Inte nöjd med att helt enkelt lämna den här avskyvärdet som det är, teamet tänker redan på framtida robotar som kan formera sin form på efterfrågan för att bättre passa den typ av hinder de står inför.

4 Gecko Robot Climbs Walls Bär 100 gånger sin vikt

Vi har tidigare berättat om RISE, en robot som kan klättra vertikala ytor.

Det var för två år sedan. År 2015 har vi en robot som klättrar vertikala ytor samtidigt som den bär 100 gånger sin egen vikt. Det är inte ett typsnitt. Tillverkad av mekaniska ingenjörer vid Stanford University, klättrar dessa små botsar vertikala väggar med mycket tyngre vikter fastspända bakom dem.

De drar inspiration från gecko, med klibbiga fötter för att gripa väggen. Varje fot har en samling gummistikar som böjer sig när de klibbar mot väggen och räta ut när de lossnar. Deras rörelser är otroligt avsiktliga för att se till att roboten inte riskerar att falla: En fot griper väggen ordentligt medan den andra rör sig framåt. Som en följd kan en mindre 9 grams (0,3 oz) robot dra så mycket som 1 kilo saker bakom den. Om detta är skalbar kan en 1 kg (2 lb) robot enkelt bära en genomsnittsmänniska.

Stanford forskare tillämpar också detta koncept på markbots som inte behöver slåss mot gravitationen genom att klättra upp. En sådan bot, μTug, väger bara lite mer än sina gecko-kusiner: 12 gram (0.4 oz). Men μTug kan dra en last som är en hel del 2000 gånger tyngre. Återigen, det är inte ett typsnitt. Som forskare säger David Christensen det, det är detsamma som en människa som "drar runt en blåhval".

Bara om du undrar: Ja, laget tänker absolut på att använda sin självhäftande fötter på större, kraftfullare robotar. "Om du lämnar dig lite mer utrymme, kan du göra några ganska fantastiska saker", avslutar Christensen.

3 Självläkande Robot Shrugs Off Skada till extremiteter

Robotar är inte exakt de bästa improvisorerna. De är byggda för att hantera snävt definierade uppgifter i en relativt förutsägbar miljö. Även mindre skador kan göra en från en kompetent maskin till en värdelös hög med skräp. Det beror på att det bara inte är praktiskt för designers att förutse alla möjliga scenarier som en robot kunde möta och programmera ett beredskapssvar för varje. Men vad händer om du kan lära en robot att "tänka utanför lådan"?

Det är bara vad Jean-Baptiste Mouret och ett team av forskare vid Pierre och Marie Curie University har gjort. De ville ha en robot som kunde förändra sitt beteende som svar på skador, precis som djur som inte kommer att lägga på press på en skadad lem. Så de har utvecklat ett test-och-fel-program för det exakta syftet. Deras robot börjar med en djupgående kunskap om sina egna rörelser. När den skadas, försöker den olika sätt att gå för att hitta den som bäst kompenserar för skadan. Fans av Dead Space "strategiska dismemberment" borde vara bekanta med utmaningen.

Forskarna har testat sitt program på en robot med sexben, 50 centimeter (20 tum). Anmärkningsvärt hittade roboten ett sätt att gå efter att ha lidit många typer av skador, inklusive när två av dess lemmar var helt brutna.Teamet testade också en robotarm, som fortsatte att utföra sin uppgift efter att dess leder föll på 14 olika sätt. Som forskare Antoine Cully sa till ABC Science, "Det är fantastiskt att se en robot gå från förkrossad och flailing runt för att effektivt halka bort på ungefär två minuter." Fantastiskt? Säker. Men också ganska oroande, om vi var tvungna att gissa.

2 Flyga "Bat" Robot kan också gå

Allt du borde verkligen veta om den här roboten är att den bygger på vampyrfladder. Om det faktum i sig inte räcker för att ge dig mardrömmar, så är det mer: Det är en flygrobot som också går, och dess föredragna landningsmetod är en "kontrollerad krasch." Batbenen heter DALER efter sin uppfinnare Ludovic Daler, och är kort för "Deployable Air-Land Exploration Robot."

DALER har ett vikbart skelett, så det kan installera och dra tillbaka sina vingar på begäran. I luften hjälper de roterande vingarna kontrollen över höjden. På marken vikar de så att DALER bättre kan navigera genom trånga utrymmen. Vid luftburna kan DALER nå hastigheter upp till 72 kilometer per timme (45 mph). Detta faller dramatiskt till endast 6 centimeter per sekund (2 in / s) när robo-fladdermattan träffar marken, så det är verkligen mer av en långsam krypning. Men denna förmåga ger DALER chansen att landa, förhandla om ett hinder, omorientera sig och ta av igen.

Från och med idag behöver DALER vanligtvis lite tryck för att ta av. Framtida versioner kommer emellertid att göra detta på egen hand. Som Ludovic Daler förklarar på webbplatsen för laboratoriet för intelligenta system: "Den framtida utvecklingen av DALER kommer att innefatta möjligheten att sväva och ta av sig autonomt från marken för att tillåta roboten att återvända till luften och komma tillbaka till basen efter uppdrag. "Vad det här uppdraget medför är inte angivet, så du kommer att bli förlåtad för att anta det värsta.

1 Humanoid Hubo är störande mångsidig

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

Alla robotar som hittills diskuterats är för det mesta one-trick ponies. De är byggda med en begränsad uppsättning färdigheter som passar bäst för sina specifika jobb. Skulle det inte vara otroligt om en robot skulle kunna göra många olika saker lika bra? Låt oss presentera Hubo.

Hubo är en bipedalrobot tillverkad av sydkoreanska Team KAIST för att tävla i DARPAs 2015 Robotics Challenge i Pomona, Kalifornien. Utmaningen handlade om att se hur robotar utförde ett brett spektrum av uppgifter, mestadels autonomt. De behövde köra och komma ut ur en bil, öppna dörrar, tydliga hinder, vrida handtag och till och med gå upp ett trappsteg - en anmärkningsvärd svårt för bipedala robotar.

Hubo mötte 22 andra robotar och fortsatte att vinna utmaningen. Det avslutade hela kursen på 44 minuter och 28 sekunder, vilket innebär att de mänskliga tillverkarna betalar ett pris på 2 miljoner dollar i processen. Hubo utmärkte sig huvudsakligen på grund av sin transformator förmåga: Den går på två ben men har hjul inbyggda i knäna som gör det snabbt växlande till körning när terrängen är lämplig, vilket är ett mer stabilt och snabbt sätt att komma runt. Hubo har också en roterande torso som hjälper roboten att möta olika riktningar utan att vrida hela kroppen.

Om du tittar på ovanstående video kommer du sannolikt inte att bli alltför imponerad: Hubo ser ganska klumpig ut och långsamt gör de flesta uppgifter. Men kom ihåg: Hittills var många av dessa uppgifter ansedda extremt knepiga för någon robot att utföra. Hubo kan göra varenda en med endast begränsad vägledning från mänskliga operatörer. Ganska snart kanske det inte behövs deras vägledning alls.