新技工房

森羅万象、固いことからふざけたことまで気になったことをかる〜いノリで書いてますっ!しかしその実態は、ブログ主の外部記憶装置です。

ロボット・からくり

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障害物を避けずに活用してしまう新しいロボット HRP-2

http://www.gizmodo.jp/2011/01/hrp-2.html


ターミネーターやAIのようにロボットが人間のようになる日は近い!?

今まで開発されてきたロボットは障害物があると避けようとするものが大半ですが、今回日本で開発されたHRP-2ロボットは障害物を避けようとするのではなく自分の動作に役立たせるように使ってしまうんです! まずは動画をご覧ください。HRP‐2は、通常のロボットならば障害物として認識するであろうテーブルを自分の支えとして使い、バランスを崩すことなく座ったり、目の前に転がっているボールを蹴ることもできるんです。正確で強力なキックをするサッカー選手ロボットが出てきたら、プロのサッカー選手は真っ青ですね。


まだまだ動きはぎこちないですが、これは大きな一歩なのです。将来にはHRP-2のようなロボットがさらに進化し、私たちが娯楽のために考え出したターミネーターやAIなどの映画が、いつかは今の子供たちの現実の世界になってしまうのでしょうか!?


[New Scientist via Engadget]

ぎこちないというか、すごく無理してる感じではありますけどねw
おそらく、リアルタイムで関節の位置や角度、重心なんかを計算しながら動いてるんでしょう。

やはり、日本ってロボット先進国ですね〜。
がんばれ産総研!

脳制御型エクソスケルトンの第1歩!? 脳でPC動かすサル、運動フィードバック込みのBCIで制御力アップ

http://www.gizmodo.jp/2010/12/1pcbci.html
イメージ 1

脳にコンピュータを繋いで操作するブレイン=コンピューター・インターフェース(BCI)。マインドで義手義足を動かす研究は何年も前からあるけど、これはそれを次段階に押し上げる発見かもしれませんね。
サルに想念でコンピュータのカーソルを動かしてもらったら、エクソスケルトン(外骨格)を装着して知覚を強化した方が操作が速く正確になった! そんな新たな研究成果が今月15日の「The Journal of Neuroscience」に掲載になりました。

脳でマシンを制御するBCI技術は視覚に頼ってるものがほとんどですけど、そこに腕の動きや位置なんかのフィードバック(固有受容感覚)をプラスしてやれば装置もググンと改善できそうですね。

今は四肢麻痺の人でも脳制御の補助器具を使えばメールを送ったり、ビデオゲームを楽しんだり、ロボットの腕を動かすことができます。マインドでコントロールする車椅子はトヨタも作ってますよね。

今回の研究でシカゴ大学のNicholas Hatsopoulos博士率いる研究チームが目指したのは、脊髄を傷めた患者さんや筋萎縮性側索硬化症(ALS)の人など、麻痺した四肢にまだ感覚が残っている人たちのための新技術です。
北米神経科学学会の紹介記事にはこうありますよ。


「生命体は複数の知覚(視覚・触覚など)からのフィードバックで体の動きを調整している。動きを正常に制御するには四肢の動きを感じる能力が不可欠だ。この知覚を失うと動きは緩慢になり、タイミングも外れ、かなり集中しないと体が動かせなくなる」(Hatsopoulos氏)

そこで執筆者たちは2匹の成人のアカゲザルを使い、運動感覚を含めた装置の効果を測ってみた。各サルにはまず脳のシグナルだけ使ってカーソルを操作する訓練を行った。(頭の)電極でサルの運動皮層細胞からデータを集めて処理し、そこで得たコマンドをコンピュータに転送するのだ。基礎科学研究では、何か動かそうと考えると、その動きを起こすのと同じように脳細胞も活性化されることが分かっているので、サル的にはカーソルを動かそうと思うだけでカーソルは動かせる。

その上で研究者たちは、各動物の腕全体にロボティックな「袖」を着せてみた。実験第1部ではサルにコンピュータの画面を見るだけでカーソルを動かしてもらう。そして第2部ではサルにカーソルの動きを時間・空間で感じてもらえるよう、力を抜いたサルの腕をカーソルの動きに合わせてロボット制御の袖で動かしてみた。するとサルたちの感度が高まり目標物にカーソルが当たる速度も速まり、もっとよく命中するようになったのだ。また、視覚オンリーのフィードバックの時に比べ、運動皮層細胞のアクティビティにも運動関連情報の増加が認められた。

こうしたことからHatsopoulos氏は、自然なフィードバックや、人工生成した知覚フィードバックまで取り込める進化した脳制御デバイスに道を拓く発見ではないかと話している。「装着可能なエクソスケルトン型ロボットを着てもらえば、知覚が部分的あるいは完全に残っている患者さんに知覚情報を伝えることができる」、「あるいはまた、運動・知覚の両機能を失った患者さんでも皮層のしかるべき場所に直接刺激を与えてやれば体内に知覚フィードバックが再現できるかもしれない」(同氏)

要するに、マインドで制御するエクソスケルトンの技術は揃ってて、あとは開発・実用化するだけってことですね。一番興味をそそるのは最後のところ...これって四肢に刺激を与えてやれば手足動かさなくても運動フィードバックが再現できるってことですよね? 興味深い。ロボコップまであと一歩かもね。


[Society for Neuroscience]関連:WiredVision
写真:Raytheonさん(これはまだ想念で入力した字じゃないよ!)

Annalee Newitz(原文/satomi)
マンマシンインタフェースの先カンブリア紀やぁ〜w

つまり、インターフェースとして色々と考えられ、実用化間近ということが言いたいわけです。

>サルに想念でコンピュータのカーソルを動かしてもらったら、エクソスケルトン(外骨格)を装着して知覚を強化した方が操作が速く正確になった!
この文が意味不明でよくわからなかったんですが、
脳制御の場合、単に義手義足・外骨格だけを動かすのではなく、四肢に感覚が残っている場合は、外骨格に四肢をくくりつけていっしょに動かしてやると、脳制御の精度が良くなるということですね。
で、それはいっしょに動かさなくても、刺激だけでも良いと。

視覚だけでなく他の感覚と合わせて刺激することで、脳の神経回路が増強されて、インターフェースが脳波や神経の電位を拾いやすくなるんだと思われますね。

そして、これは軍用の外骨格にも使えるとww

「筋骨格」で走るロボット:東大研究者(動画)

http://wiredvision.jp/news/201012/2010121519.html
Charlie Sorrel
[東京大学およびMITで研究している]新山龍馬氏は、人間のように走り――そして転ぶ――ロボットを製作した。

関節部分の角度を変化させて脚を常に安定的に前に進める従来の歩行ロボットとは異なり、新山氏のロボットは人工筋肉を採用しており、動釣り合いによって進む仕組みだ。

ランニング・パンツさえ身に着けた『Athlete』(アスリート)という名前のこのロボットは――新山氏が多くの労力を費やしたのは、ロボットの構造の方であって、名前ではなかったようだ――、臀部からハムストリング筋まで、人間の太股部分を模倣した7セットの人工筋肉を持っている。下肢部分は、足やくるぶしなどの複雑な部分はなく、ブレードでできている。

非常によく機能するこれらのブレードは、人間のアスリートが使用している義足に似ている。例えば、健常者のスプリンターと同じぐらい速く走れる(日本語版記事)、両足が義足のスプリンターOscar Pistorius(オスカー・ピストリウス)氏などだ。

これらの人工筋肉とブレード型の足によって、Athleteは地面上で弾むことができる。足部分にあるセンサーと、ボディ部分の「慣性計測装置」によって、Athleteは地面の位置を認知する。

短いテスト歩行の様子を撮影した下の動画では、Athleteの歩行がいかに人間に近いかを確認できるだろう。驚くことにAthleteは、よろめいて転ぶときでさえ、人間の転び方に似ているのだ。

新山氏は現在、ソフトウェアを調整中だ。ハードウェアは適切に動くが、Athleteの脳が、脚のコントロール方法を学びきっていないようなのだ。ちょうど人間の幼児と同じように。

自分も、障害者アスリートの方が履かれている、ブレード状の義足を見たときは衝撃でしたね。
イメージ 1
ギズモード・ジャパンより

カーボンファイバー製の義足で、これが健常者と同じような走り方で、フツーに走れるんですよ。
なんというのか機構ではなくて構造が重要といいますか、まったくもってシンプルで機構すら持ってないのに非常に機能してるというか。

ロボットとしても、重量軽減、部品点数の削減など、実現すればメリットが大きそうですね。

触手型義腕

安価でスタイリッシュな「触手型義腕」

http://wiredvision.jp/news/201012/2010121019.html
Kaylene Kau氏が設計した義腕は、昔ながらの海賊の鉤爪を美しくかつ現代的に進化させたもののようでもあるし、装着者をクトゥルフ[ラヴクラフトの描いた小説世界をもとにした架空の神話体系]に変えてしまう恐るべき装置のようでもある。
この触手の内側には、単純なモーター1つと、それによって動く2本のケーブルが通っている。装着者は、上部にある2つのスイッチを使ってこの義腕をコントロールする。
「腕」を正しい位置にセットしてスイッチを押したら、装着者が持ち上げたいものがなんであっても巻き付いてくれる。もう一方のスイッチを押すと、巻き付いていた腕は緩められる。
http://www.wired.com/gadgetlab/wp-content/gallery/tentacular/prosthetic%20arm%20_05.jpeg
この義腕は、自力でものをつかむというよりは、残っているほうの腕を補佐する付属肢として考えられている。
これは『セグウェイ』開発者として有名なDean Kamen氏が設計した驚くべきロボット義腕(日本語版記事)とは違うが、その代わりずっと安く作れそうだし、そのぶん多くの人が利用できるだろう。
それに、もしどこかの海賊が、あの目玉をえぐり出せそうな鉤爪を使うのをやめて、この義腕に乗り換えたとしても、引き続き、海の生き物らしい雰囲気を保てることだろう。
[日本語版:ガリレオ-江藤千夏]
イ…イカ娘…w

見た目の面白さというのか機能は面白いけど、なぜ指でなく腕ごと!?
指にするにはモータの容量がとかはあるでしょうけど。

>この義腕は、自力でものをつかむというよりは、残っているほうの腕を補佐する付属肢として考えられている。
なるほど。そういう考え方もあるんですね。

まぁ、あくまでデザインと言うところですかね。

石黒教授のアクトロイド-Fが女優デビュー(動画)




ジェミノイドと見分けつかない阪大石黒浩先生、今月3度目のご登場です。

海外でも話題騒然の最新型アンドロイド鉄太郎も大興奮の手のりテレノイド携帯に次ぎ、今度は「ACTROID-F(アクトロイド-F)」が舞台初挑戦! 
エゴもなく、言われた通りに動く、まさに監督にとっては夢の役者。介護者の役柄を堂々20分演じきり、患者役の女優さんもタジタジです!? 「距離感じますね」とか言ってますよ。別の意味だけど。
予めプログラムして動いてるんじゃなく、舞台裏で別の女優さんがパソコンの前で動く通りに動いてるだけなので、「本物」の全自動ロボじゃなくハイエンドの操り人形といったところでしょうかね...。それでも将来性あるやに見えません?

プロジェクター照射の初音ミク(先月NYコミコンにボーカノイド版が初参加、Facebookにファン数充分確保できたらなんと英語デビューするんですってよ)もコンサート大盛況のようですし(下)、負けちゃいられませんよね。



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