Så fungerar en robotdammsugare

Världens vanligaste robot är robotdammsugaren. På senare år har dessa dammsugare förbättrats mycket med nya sensorer och mer intelligent mjukvara. Miljoner robotdammsugare städar automatiskt bostäder över hela världen medan deras ägare gör något helt annat.

Klart är att de små och smidiga robotarna numera kan städa ett hem effektivt och självständigt. Men hur fungerar de egentligen? Hur kan en så liten maskin ersätta en människa och en traditionell dammsugare? Vi börjar med en titt på navigeringen.

Navigering

Det svåraste delen i utvecklingen av en ny robotdammsugare är att utveckla den automatiska styrningen. Det kan vara kul att tänka sig in i robotens situation. För att fatta beslut om var den ska köra behöver den ha information om sin omgivning. Denna information får roboten genom ett antal sensorer. Bilden nedan visar iRobot Roomba 581, vilken är den populäraste robotdammsugaren på Pricerunner just nu.

När vi går runt och dammsuger så ser vi vår omgivning med två ögon – vi får en 3D-modell av hela rummet. En robotdammsugare får istället in några få signaler. Det krävs bra behandling av allt data från sensorerna och genomtänkta styrlagar för att robotdammsugaren ska göra ditt hem rent. En dammsugarrobot börjar ofta med att köra i en utåtgående spiral tills ett hinder påträffas. På vissa modeller (t.ex. iRobot Roomba 581) upptäcks detta hinder först av IR-sensorer. Förenklat kan man säga att en IR-sensor skickar ut en infraröd signal och sedan räknar den efter hur lång tid det tar innan signalen kommer tillbaka. På så sätt kan man få veta hur långt det är till hindret. Då kan roboten börja sakta in i god tid. Sedan stöter roboten emot hindret lite försiktigt. Detta registreras av en så kallad ”bumper” – en stöt-sensor som registrerar tryck på robotens framsida. Klicka här för att fortsätta läsa Så fungerar en robotdammsugare…

Meck i maskineriet – nystart i januari

Anledningen till att Robotnytt har strulat lite de senaste dagarna är att vi håller på och förbereder för en nystart. Nu ligger bloggen på en ny server som ger många fler möjligheter.

Har du tips och kommentarer på vad vi bör göra åt sidan? Hör då gärna av dig till robotnytt@gmail.com!

Transformers-robot på robotmässa i Tokyo

Förra månaden var det en robotmässa i Tokyo, Japan. Där kunde man bland annat se OmniZero – en humanoid robot som kan förvandla sig till en rullande robot. Dessutom kan den flytta runt dess ägare! Kolla in videoklippet nedan för att se hur det går till mer i detalj. Där får vi även se en mängd andra robotar som gör diverse mer eller mindre vettiga saker.

Projekt ROSETTA

Som ett led i att öka nyhetsflödet har Robotnytt utökat med en ny skribent. Jag heter Erik Hagfalk, läser på universitet och skriver sedan tidigare på IT-bloggen Teknik och dator för alla. Jag hoppas kunna bidra med, inte bara tätare uppdateringar här på Robotnytt, utan även lite andra typer av nyheter. Då sätter vi igång.

Hur många mänskliga attribut kan vi överföra till de nya robotar som utvecklas? Så många som möjligt finns det de som tycker.

Med ABB i spetsen för ett Europeiskt forskningsprojekt med en budget på 100 miljoner kronor ska man utföra forskning för att få robotar att i så stor utsträckning som möjligt bli mer lika oss människor. Förutom ABB ingår även Lunds universitet och flera andra forskningsinstitut och universitet i samarbetet.

ROSETTA, som är namnet på projektet fås (något krystat) genom en sammandragning av “RObot control for Skilled ExecuTion of Tasks in natural interaction with humans; based on Autonomy, cumulative knowledge and learning”. Man vill alltså, lite mer specifikt, få robotar att agera mer som människor, de ska kunna utföra avancerade uppgifter genom att på ett naturligt sätt kommunicera med människor samtidigt som de ska kunna lära sig själva och utnyttja tidigare erfarenheter för att kräva mindre detaljerade instruktioner för att anpassa sig till en ny arbetsuppgift.

Att robotarna utvecklas för att klara allt mer avancerade arbetsuppgifter och till och med drar egna slutsatser och lär sig nya saker är väldigt intressant men vi får väl hoppas att utvecklarna inte blir för ivriga och glömmer bort att programmera in de tre grundläggande robotlagarna.

1. En robot får inte genom handling, eller underlåtelse att handla, orsaka att en människa skadas.
2. En robot måste lyda de order som ges av en människa, utom om det strider mot första lagen.
3. En robot måste skydda sig själv, utom om det strider mot första eller andra lagen.

Dessa lagar skrevs redan på 40-talet av romanförfattaren Isaac Asimov men känns idag aktuellare än någonsin. Det som då var vilda fantasier inom science fiction känns nu som att det är något som bör diskuteras.

Mer information om projekt ROSETTA kan fås på projektets hemsida www.fp7rosetta.eu .

Autonom bandvagn utvecklad vid Linköpings universitet

I en projektkurs under hösten har jag och sju andra studenter utvecklat funktioner inom styrning och autonomi till en bandvagn. Målet med projektet var att ta fram funktionalitet för manuell och autonom styrning.

Bandvagnen är tillverkad av det amerikanska företaget “The machine lab”, som specialiserat sig på robotplattformar för tunga sysslor. Roboten väger 14 kilo, maxhastigheten är 0.7 m/s och priset drygt 30 000 kr. Men för det priset får man en robust maskin.

Denna robot har vi under hösten utrustat med en mikroprocessor för motorstyrningen, en dator för tolkning av sensordata, navigering och reglering samt en operatörsdator för kontroll av bandvagnen.

Estimeringen bygger på ett filter som skattar bandvagnens läge och hastighet givet data från hastighetssensorer på motorerna, GPS och en modell över bandvagnens dynamik. Navigeringsdelen har koll på vart bandvagnen ska köra härnäst och regleringen (en PD-regulator) styr bandvagnen till nästa brytpunkt. I operatörsgränssnittet kan man antingen styra bandvagnen manuellt eller klicka ut brytpunkter på en satellitkarta som bandvagnen sedan navigerar till en efter en. I videoklippet nedan syns resultatet av vårt projekt:

Mer information om projektet finns här!

Boston Dynamics – PETMAN

Är Asimos storhetstid förbi? Blir USA det nya robotlandet efter Japan? Nej, nu ska jag inte gå händelserna i förväg. Vi börjar från början:

Det amerikanska företaget Boston Dynamics imponerade hela världen, och speciellt ingenjörer och tekniker, då de visade upp sin fyrbente robot BigDog i detta videoklipp förra året. Plötligt hade någon sytt ihop reglerteknik, sensorfusion, mekanik och allt vad en robot innebär till en pålitlig och robust produkt som klarar att ta sig fram nästan överallt.

Petman är en ny medlem i robotfamiljen som ska levereras till US Army PD-TESS år 2011.  Tanken med maskinen är att den ska användas för att testa skyddskläder mot kemiska substanser. Petman är lika stor som en vuxen människa och rör sig dessutom ganska människolikt, så testerna bör kunna bli realistiska. Roboten ska dessutom efterlikna mänsklig fysiologi med rätt temperatur, fuktighetsgrad m.m.

Jag tycker det låter som ett bra och realistiskt användningsområde i dett här skedet. Det dröjer nog ett tag till innan vi ser humanoider på stan.

Hittat på: Robotsverige.se

Robotnytt besöker en robotladugård

Jag har nyligen varit och tittat på en ny toppmodern ladugård med mjölkrobotar från svenska DeLaval. Jag passade på att filma en av robotarna, se nedan. På det stora hela tycker jag man bäst kan beskriva ladugården som ett stort tittskåp, där i princip allt sköts per automatik. Djuren får mat automatiskt, de mjölkas automatiskt och de övervakas också automatiskt till viss del.

Innan kon kommer till roboten har den passerat en identifierings-station. Om det har gått mer än 6.5 timmar sedan kon mjölkades sist så leds kon in i kön till mjölkroboten. Annars leds kon tillbaka. När kon är framme i roboten lokaliseras spenarna med hjälp av laser. Roboten börjar med att göra rent. Sedan sätter den på mjölkutrustningen och håller undan slangarna. En skärm på roboten visar hur mycket mjölk som kon hittills gett och annan bra information. Slutligen dras mjölkutrustningen undan varefter den rengörs. Under denna tid har kon fått njuta av lite kraftfoder som även syftar till att locka henne till roboten.

Introbot09 – billigt robotpaket från Chalmers robotförening

För alla er som till och från funderar över om det inte vore dags att bygga en egen robot kommer här glada nyheter.  Nu är det läge att plocka fram löd-utrustning och skruvmejslar. För bara 350 kr får du den elektronik och mekanik som krävs till roboten. Utöver detta behövs ett batteri (lämpligen av Lithium-Polymer-typ), laddare till detta och en programmerare för programmering av mikroprocressorn. Chalmers robotförening kommer snart att erbjuda en sådan programmerare. Annars kan man köpa denna t.ex.

Vad är det för robot då? Jo, enligt robotföreningen är det en robot som det är lätt att komma igång med även utan förkunskaper. Samtidigt erbjuder roboten stora möjligheter till utbyggnad och passar därför även personer med stora kunskaper om mikroprocessorer och programmering. Man får med ett flertal komponenter, bland annat avståndssensorer. reflexsensorer (som “ser” hur mörk en yta är), tryckknappar m.m. Programmeringen görs i AvrStudio, som är ett gratisprogram. Tillsammans med roboten följer även ett programbibliotek som underlättar programmeringen.

Läs mer och beställ på: Chalmers robotförening

Tack till Fredrik för tipset.

ABB plockar pannkakor i hyperfart

Först registrerar kameror pannkakornas positioner. Sedan plockar fyra Flexpicker-robotar från ABB upp dem och staplar dem på ett annat band. Det går undan!

Intressant UAV-forskning på Linköpings universitet

MOVIII är ett centrum för beslutsstöd i komplexa system. Gruppen består av följande forskarlag:

Reglerteknik, ledd av Lennart Ljung
Artificiell intelligens, ledd av Patrick Doherty
Vetenskaplig visualisering, ledd av Anders Ynnerman
Sensorinformatik, ledd av Fredrik Gustafsson
Fordonssystem, ledd av Lars Nielsen

Målet är att utveckla teknik och metoder för autonomi och beslutsstöd. Dessa ska kunna appliceras på ett stort antal problem. I projektet har man valt att koncentrera sig på obemannade flygfarkoster, bilar och informationssystem inom vården. Tekniker som det forskas på är t.ex. simultan lokalisering och kartering (SLAM) och “collision avoidance” men även mycket mer.

Jag fann videon extra intressant eftersom jag nu läser en kurs om sensor fusion, där vi bland annat får lära oss om SLAM.

Läs mer här: http://www.moviii.liu.se/