Sony демонстрирует свои достижения в технологиях создания роботов
Пара цифровых видеокамер позволила роботу обрести стереоскопическое зрение, «научив» его обходить препятствия

В ближайшее время у Aibo может появиться хозяин. Компания Sony анонсировала прототип человекообразного робота SDR-4X и заявила о намерении выпустить его на рынок уже к концу этого года. SDR-4X — преемник прототипа SDR-3X, анонсированного в конце 2000 года на Robodex, Первой Международной выставке роботов, предназначенных для индустрии развлечений. Во время выставки Robodex 2002 инженеры лаборатории Sony Digital Creators Laboratory продемонстрировали свой новейший прототип и последние достижения, которых им удалось добиться в технологии создания роботов.

Ученые столкнулись с проблемой создания устройств, которые были бы достаточно небольшими по размеру, чтобы их можно было устанавливать в корпусе SDR-4X, высота которого составляет всего 580 мм (то есть втрое меньше, чем у известного человекоподобного робота компании Honda Motor, получившего название Asimo), а вес — 6,5 кг. SDR-4X, оснащенный двумя RISC-процессорами, способен выполнять 38 различных движений по сравнению с 24, на которые был способен робот в предыдущей версии.

Среди множества новых особенностей последней версии особо стоит упомянуть о двух: об адаптивной системе управления движениями реального времени робота SDR-4X и о более совершенной технологии коммуникаций, в том числе распознавании лиц и сложных оборотов речи.

Система контроля движений позволят SDR-4X перемещаться и совершать действия, на которые не был способен его предшественник, например балансировать на движущейся платформе и ходить по полу, застланному ковром или японскими соломенными матами. Как заметил Йошихиро Куроки, старший менеджер лаборатории и главный разработчик проекта SDR, если для человека в этом нет ничего необычного, то для робота это очень сложные задачи.

«Большинство ?малых? человекоподобных роботов не в состоянии перемещаться по такому полу, — заявил он. — Робот большого размера имеет существенный вес, поэтому его легко «научить» передвигаться по такой поверхности. У маленьких роботов такого преимущества нет». Что же касается роста и веса SDR-4X, то трудности у робота сравнимы с теми, с которыми сталкивается ребенок, когда ему трудно пройти по ковру с ворсом 1,5 см и не упасть.

После разработки системы управления движением задача была решена. Система динамически адаптируется к меняющимся условиям и помогает SDR-4X сохранить равновесие. «Мы установили на каждой ноге робота по четыре небольших датчика, а в его тело вмонтировали гироскоп, — объяснил Куроки. — Это абсолютно новое решение, так что теперь SDR способен адаптироваться к необычным условиям».

Пара цифровых камер позволила роботу обрести стереоскопическое зрение. Благодаря этому SDR-4X способен обходить стоящие у него на пути объекты. У предыдущей модели была всего одна камера, поэтому у него отсутствовало чувство глубины.

Камеры также помогли инженерам решить вторую важную задачу: улучшить общение робота с людьми. SDR-4X способен запоминать лица десяти человек и может даже распознавать мимику. Усовершенствованная технология распознавания голоса и речи помогает роботу узнавать людей и понимать фразы, а не отдельные слова, как SDR-3X или Aibo.

«Что касается интеллекта, то в SDR-3X применялась та же технология, что и в Aibo, которая предполагает распознавание отдельных слов и цветов, — объяснил Масахиро Фуджита, старший менеджер по технологиям взаимодействий, применяемых в SDR-4X. — Сейчас мы разрабатываем три новые технологии распознавания — распознавание лиц, распознавание непрерывной речи, а также технологию реализации короткой и долговременной памяти».

Система контроля движений позволят SDR-4X перемещаться и совершать действия, на которые не был способен его предшественник, например балансировать на движущейся платформе

Разработка системы распознавания речи, значительно усовершенствованной по сравнению с предыдущей моделью, пока не закончена, о чем свидетельствуют определенные затруднения, с которыми столкнулись создатели SDR-4X при распознавании слитной речи во время демонстрации. Самое сложное для инженеров, по словам Фуджиты, было решение проблемы фонового шума. «При работе с распознаванием речи существует несколько видов шума, — пояснил он. — Белый шум, шум мотора в самих роботах и фоновый шум. Что касается первых двух, то мы смогли снизить уровень шума за счет использования нескольких микрофонов». В SDR-4X имеется семь микрофонов, которые позволяют ему определять направление, откуда раздается звук, и лучше слышать его.

«Но если несколько человек одновременно обращаются к роботу, возникает так называемый ?эффект вечеринки?. Требуется сосредоточить внимание на ком-то одном. Установив шесть или семь микрофонов, мы попытались увеличить скорость распознавания, но на самом деле проблема до конца не решена», — подчеркнул Фуджита.

SDR-4X был представлен публике во время выставки Robodex 2002, которая состоялась в конце марта в Иокогаме (Япония). В соответствии с темой выставки «Роботы как партнеры» свои последние достижения продемонстрировали ведущие исследователи в данной области.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями