Если вам тяжело передвигаться самостоятельно или вы уже давно не расстаётесь с любимой инвалидной коляской, теперь не нужно прилагать дополнительных усилий, чтобы достать любой предмет, находящийся в комнате. Вернее, почти никаких усилий. Достаточно лишь нажать кнопку на лазерной указке и направить её на необходимый вам предмет. Всё остальное сделает робот El-E.
El-E сконструирован группой исследователей Технологического института Джорджии во главе с Чарльзом Кемпом (Charles C. Kemp). В основе конструкции находится мобильная платформа ERRATIC от компании Videre Design. В платформу встроен компьютер (процессор Core Duo и 1 Гб оперативной памяти), с помощью которого робот производит все вычисления. Компьютер работает под управлением Ubuntu GNU/Linux, а большинство программ для него написано на языках программирования Python и C++. Привод, установленный на платформе, перемещает вверх-вниз на разную высоту каретку с манипулятором, на конце которого находится захватное устройство с двумя пальцами (кисть робота). Датчики, монтированные на кисти, вместе с лазерным сканирующим устройством и многочисленными камерами, расположенными в разных местах робота, помогают ему точно обнаружить местонахождение объекта. Общая масса робота составляет 38,6 кг, его максимальная высота - 170 см. Максимальная скорость перемещения El-E равна 2 м/с. Всё электрооборудование питается от двух аккумуляторов с напряжением 12 В и 24 В соответственно.
Чтобы воспользоваться роботом-помощником, пользователь должен направить луч лазерной указки на интересующий его предмет. Используя лазерный дальномер, робот подъезжает к этому месту и с помощью камер и датчиков пытается определить, где находится нужный объект. Если он лежит не на полу, робот сканирует приподнятую ровную поверхность (например, стол или полку) и, приблизившись к ней, пытается взять этот предмет. Взяв его, робот остановится и будет ожидать команды от своего хозяина. Пользователь, направив луч указки на себя или рядом стоящий столик, подсказывает, куда нужно отнести предмет.
Для проверки эффективности устройства исследователи провели испытание, в котором роботу необходимо было обнаружить, взять и принести предметы, находящиеся в разных местах комнаты (на полу и на столах разной высоты). В тестирование были включены вещи, которыми обычно пользуются люди с ограниченными возможностями здоровья: пузырьки с витаминами, коробка с лекарствами, бутылка молока и т. д. Результат производительности равен 86%; лишь в одном эксперименте робот не смог определить высоту стола, во всех остальных случаях он справился на отлично с поставленными заданиями.
Автономные мобильные роботы с возможностями захвата и перемещения предметов могут значительно улучшить качество жизни людей с нарушением двигательных функций. Только в США проживает более 250 тысяч человек с повреждением спинного мозга и около 3 миллионов людей, переживших инсульт. Также неоднократно отмечается возрастающее количество пожилых людей - более 16 миллионов старше 75 лет, из которых около 50% нуждаются в постороннем уходе. Как правило, такую помощь оказывают либо наёмные сиделки, либо члены семьи, что выражается в больших суммах за оплату услуг или в тяжёлом бремени, которое ложится на плечи родственников. Использование специально обученных животных также не всегда является выходом из положения, так как сами питомцы стоят недёшево, ещё дороже обходится их обучение и уход за ними. Поэтому нельзя недооценивать значимость этого роботизированного устройства.
Разработчики планируют усовершенствовать конструкцию робота El-E, чтобы избавиться от его основных недостатков: дороговизна имеющегося оборудования, возможность проводить манипуляции только на ровной поверхности и поднимать предметы не тяжелее 0,55 кг. Но уже сегодня его можно использовать в качестве основы для других устройств, которые помогут обеспечить независимость и повысить качество жизни людей с ограниченными физическими возможностями.
По материалам www.hsi.gatech.edu/hrl/