Технология из фильма "Суррогаты" в космосе

[Кенгуру]

Технология из фильма "Суррогаты" в космосе

Хочу вытащить эту тему из темы про вращающуюся оранжерею, чтобы не валить всё в одну кучу.

Был такой фильм Суррогаты, рекомендую посмотреть. Там про будущее, о том, что человечество научилось создавать роботов внешне не отличимых от людей, только значительно мощнее, внешне вечно молодых, в прекрасной физической форме. У каждого есть такой робот которым человек управляет дистанционно, сидя у себя дома. То есть на работу ходит не человек, а его робот, а человек только им управляет из дома. Удобно.

Для космонавтики было бы ещё удобнее потому, что не надо было бы выходить в открытый космос, а достаточно было бы чтобы там болтался такой дистанционно управляемый робот. Лунную или марсианскую базу можно было бы строить роботами, которыми бы управляли люди сидящие на лунной или марсианской орбитальной станции.

На каждый непилотируемый космический аппарат выводимый на земную орбиту можно было бы посадить такого робота с мешком запчастей, чтобы в любой момент его можно было бы включить, и управляя им дистанционно починить спутник.


Насколько реально

Американцы пытаются сделать нечто подобное создав своего робота Робонавт.


Робонавт

Но они не пытаются управлять им дистанционно. Вместо этого пишут вагон программ на все случаи жизни, чтобы робот всё делал сам. А спрашивается зачем, если роботом может управлять и человек своими собственными руками?

Есть технология называемая motion capture ( ссылка ), чтобы записывать положение тела человека и переносить его на компьютерные модели. По этой технологии уже лет десять делаются игры и фильмы. На человека надевают светящиеся шарики или наклеиваются специальные маркеры светящиеся в инфракрасном свете, ставятся специальные видеокамеры с большим разрешением ( 3600x3600 пикселей ) и большой частотой кадров ( 480 кадров в секунду ). Записывают положения маркеров и по нескольким камера определяют их положение в трёхмерном пространстве. А по этому положению определяют положения точек тела, которое придаётся компьютерной модели.


Слева девушка с маркерами, справа - компьютерный скелет которому придаётся положение тела девушки.


Слева человек, справа - компьютерная модель на которую перенесено его движение


Маркеры для захвата мимики

Есть дешёвый, не профессиональный аналог такой системы, от Microsoft, называется Kinect ( ссылка ). Купить может любой. Там вообще не используются маркеры, но это ухудшает точность распознавания. Не распознаются кисти рук и ступни, хотя может быть со временем это и сделают. Задержки в ней по утверждениям игроков практически не заметны.


Люди играют в Kinect


Рука робота повторяющая действия руки человека

Могу порекомендовать посмотреть вот этот ролик, в котором человек двигая своей реальной рукой, управляет рукой робота:


Роборука берёт игрушку повторяя действия реальной руки

Рука берёт игрушку и перекладывает с места на место. В условиях космоса этого было бы достаточно, чтобы взять какую-нибудь нераскрывшуюся антенну, или солнечную батарею и потрясти их, чтоб раскрылись. Или чтобы поправить отошедшую экранновакуумную теплоизоляцию. Или открыть люк, вынуть испортившийся блок из разъёма и вставить на его место новый. Может быть даже поставить и завернуть болт крупного размера.

На видео видны задержки, но:

1) Они не слишком мешают. Учтите, что у человека задержка между тем как он подумает нажать на кнопку, и палец реально совершит движение проходит примерно четверть секунды. Однако это не мешает нам, например, ходить и не падать. Потому, что мозг умеет учитывать эти задержки.

2) Судя по видео задержка связана с распознаванием положений пальцев, то есть дело в программном обеспечении, которое не слишком оптимизировано. Доводя его до ума задержки можно было бы сократить.

Можно связаться с этой фирмой и купить у них технологию, или разработать свою такую же, если этим заниматься.


Проблема обратной связи

Пальцы человека чувствуют давление которое на них оказывает сжимаемый предмет, пальцы манипулятора тоже можно снабдить датчиками давления, но как передать это давление на пальцы человека который управляет манипулятором?

Один из способов - это перчатка с вибраторами на пальцах. Чем сильнее давление, тем сильнее вибрация, таким образом человек может чувствовать давление по вибрациям.

Другой способ обратной связи - замена одного чувства другим. Когда мы ведём машину мы не чувствуем осязанием как колёса трутся об асфальт, но мы слышим, что они пробуксовывают. То есть слух заменяет осязание. Также мы можем чувствовать это по изменениям инерции. Если же мы ведём не реальную машину, а играем в компьютерную игру, гонки, то единственная обратная связь у нас - это зрение, которое заменяет все остальные органы чувств.

При управлении роботом - тоже самое. Зрение заменяет другие чувства.


Проблема больших пальцев

Почему космонавты в скафандре не могут ставить слишком мелкий крепёж? Крепёж - это болты, гайки, шайбы, стопорные кольца, шплинты и всё тому подобное. Потому, что их пальцы слишком велики по сравнению с крепежом.

В то же время руку робота в принципе можно сделать очень маленькой, и тогда пальцы не будут слишком большими по сравнению с крепежом, и рукой робота такой крепёж можно будет устанавливать.

Думаю понятно, что роботу не обязательно иметь только две руки, а можно и четыре и шесть рук разных размеров на все случаи жизни.


Почему этого до сих пор нету

Создание человекоподобной руки не требует каких-то супер технологий, но стоит дорого, так как требуется масса приводов и нестандартных деталей, которые можно либо делать самому потратив море времени, либо кому-то заказывать тратя массу денег. Вот и получается, что у простых людей нет денег, а у государства и богатых фирм - желания. Надо бы это изменить.

[Дмитрий Инфан]

Люди играют в Kinect.

А я подумал - делают "Ку"

[Дмитрий Виницкий]

Им обоим надо бы трусцой бегать. Если ещё не поздно.

[STS]

Технология из фильма "Суррогаты" в космосе

к сожалению скорость света никто не отменял, 100мс лага (задержки) сильно напрягает, 10-15 еще както.

[walt]

ТС намекает не на "Суррогаты", а на "Moonlight mile" 2 сезон  

[pkl]

Технологии уже в обед сто лет.

[Asgard]

Мне больше по душе технологии из Вавилона 5.

[Кенгуру]

Технология из фильма "Суррогаты" в космосе

к сожалению скорость света никто не отменял,

Поэтому я и пишу, что роботом на поверхности Луны или Марса надо управлять с их орбиты, а не с Земли.

100мс лага (задержки) сильно напрягает, 10-15 еще както.

Это дело привычки. Все же привыкли к задержкам реакции собственного организма.

Кенгуре стоит получше почитать про робонавта и принципы управления ним.

Давайте ссылки почитаем. Только на русском.

Технологии уже в обед сто лет.

А где именно применяется?

Люди играют в Kinect.

А я подумал - делают "Ку"

Ку делают вот так:



Учитесь, а то за неправильное "ку" вас могут транклюнкировать. :wink:

[pkl]

Технологии уже в обед сто лет.

А где именно применяется?

В атомпроме.





http://www.ihep.su/htec/db/product_w.php?d=mttm,g=manuf,p=mem_10

Короче, ищите в Гугле про "копирующие манипуляторы".

[Кенгуру]

Кенгуре стоит получше почитать про робонавта и принципы управления ним.

Давайте ссылки почитаем. Только на русском.

Думаю, вам лучше картинками показывать: http://www.youtube.com/watch?v=G6d8w7v9wi8&feature=related

Нет, мне лучше текстом, на русском!

Такого видео раньше не видел, рад, что они идут в этом направлении. Но заметно во-первых, что есть некоторая не точность движений, когда человек подносит руку к голове, рука робота остаётся выставленной вперёд. Во-вторых пальцы совершенно неподвижны.

Плохо, что мы ничего такого не делаем. Хочется подтолкнуть нашу космонавтику.

[Кенгуру]

Технологии уже в обед сто лет.

А где именно применяется?

В атомпроме.





http://www.ihep.su/htec/db/product_w.php?d=mttm,g=manuf,p=mem_10

Короче, ищите в Гугле про "копирующие манипуляторы".

Стимпанк !

Вместо видеокамер записывающих положения пальцев, сложнейшее механическое устройство циклопических размеров.

Что-то я подозреваю, что эти манипуляторы с чисто механической связью, или с гидравлической передачей. Так? Тогда это не подойдёт для космоса.

[Dude]

Технология из фильма "Суррогаты" в космосе

к сожалению скорость света никто не отменял, 100мс лага (задержки) сильно напрягает, 10-15 еще както.

напряжность "лага" сильно зависит от привычки, главное чтобы "дропов" - выпадений данных не было %)

[pkl]

Стимпанк !

Вместо видеокамер записывающих положения пальцев, сложнейшее механическое устройство циклопических размеров.

Что-то я подозреваю, что эти манипуляторы с чисто механической связью, или с гидравлической передачей. Так? Тогда это не подойдёт для космоса.

Так и электрическую передачу можно сделать. Для космоса как раз самое то - никаких наворотов, даже никакой электроники, только электромеханика или даже просто механика - там и ломаться нечему! Что не так?

[Кенгуру]

Стимпанк !

Вместо видеокамер записывающих положения пальцев, сложнейшее механическое устройство циклопических размеров.

Что-то я подозреваю, что эти манипуляторы с чисто механической связью, или с гидравлической передачей. Так? Тогда это не подойдёт для космоса.

Так и электрическую передачу можно сделать.

Можно, но они не сделали. Надо чтобы кто-нибудь наконец сделал.

Для космоса как раз самое то - никаких наворотов, даже никакой электроники, только электромеханика или даже просто механика - там и ломаться нечему! Что не так?

Нет, чисто механика - нельзя, всё равно должен быть двигатель преобразующий электрическую энергию от солнечных батарей в механическую.

В принципе может быть и пневматика с гидравликой, если это будет замкнутая схема. Это лучше тем, что можно скажем поставить один большой компрессор в туловище, а на пальцах куча цилиндров с поршнями, и клапаны. Должно получиться легче, чем если в каждом суставе пальца будет по электродвигателю.

А не так то, что не видно российских разработок в этой области. Мне нечем гордиться ...

[Кенгуру]

Толчок вы нашей космонавтики, я вам показал видео как конкретно работает робонавт, что вам еще надо? Вы видите что там нет никаких галлюцинаций про "Но они не пытаются управлять им дистанционно. Вместо этого пишут вагон программ на все случаи жизни, чтобы робот всё делал сам"?

Вы молодец, что просветили меня ! Потому, что то, что я читал и видел ролики - это работа робота по программе.

Естественно он и пальцы отслеживает. Перчаточки у них там есть специальные, чтобы не париться с рисованием маркеров каждый раз.

А можно об этом почитать? На русском.

Сделать перчатки отслеживающие сгибания пальцев с высокой точностью - не так просто как кажется. Помню видел в продаже одни, но там сгибание пальца было равносильно клику мыши, а надо углы отслеживать. На сколько фаланга согнута. Поэтому хочу узнать как там у них устроено.

Руку он влево не смог двинуть потому,что у него плечо в грудь уперлось.

Значит это не Робонавт, а Робонавтка. Женоробот.

[Asgard]

Ух ты блин. Не думал что такое действительно существует.

[pkl]

60 лет уже.

[KBOB]

Ух ты блин. Не думал что такое действительно существует.

Они в четвером перетаскивают, радиоактивный ТВЕЛ?

[Asgard]

Они в четвером перетаскивают, радиоактивный ТВЕЛ?

Думаю они его собирают. Каждый свой.
Просто видел в одном фильме, думал что-то вроде киберпанка.

[ОАЯ]

О таких примитивных марионетках можно было прочитать еще в 70-х прошлого века:
http://bukvy.net/books/nauchno_popularnoe/77785-Vot-oni-roboti.html
Цитата: "К тому времени, когда CUVR получил столь ответственное поручение (поднять на поверхность потерянную водородную бомбу), он уже успел «выудить» из морских глубин 37 ракет и торпед."
Это для нас автономные примитивные манипуляции роботов очень большая проблема. Хотя для начала, я обоими руками за.

Тем более, что строительство обитаемой инфраструктуры на Луне руками роботов могло бы спасти пилотируемую космонавтику.