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ジャスティン（ローリン・ジャスティンとも呼ばれる）は、ドイツのヴェスリングにあるロボット工学・メカトロニクス研究所のドイツ航空宇宙センター（DLR）によって開発された、2本の腕を持つ自律型でプログラム可能なヒューマノイドロボットである。[1] [2] 2009年に導入されたこのワイヤレスロボットは、人が実際の場所とは別の場所にいるかのように感じることができるタイプの技術であるテレプレゼンスを通じて制御可能である。
ジャスティンは独自の衛星に搭載され、軌道上で操縦し、他の衛星を修理することを目的としています。ただし、地球上で簡単な作業を行うために使用することもできます。[3]欧州宇宙機関(ESA) は、2014 年までに国際宇宙ステーション に搭乗した宇宙飛行士がジャスティンを遠隔操作する計画を立てました。 [4]
Rollin' Justinには、その用途に応じていくつかのバリエーションがあります。たとえば、Justinのバージョンによっては、車輪が付いていないものもあります。DLRは、Rollin' Justinのアップグレード版であるAgile Justinも作成しました。また、2013年には、Rollin' Justinに似ていますが、車輪の代わりに脚が付いています。[5]
目的
ジャスティンを製作する主な目的は、軽量であるだけでなく、複数の感覚を持ち、地球から制御できる新しい宇宙ロボットを作ることだった。DLRは、「強力な遠隔ロボットの概念とマンマシンインターフェース」からロボットを確立したいと述べた。 [6] DLRは最終的に、ジャスティンロボットが自律制御されることを望んでいるが、自律制御された場合にジャスティンが何ができるかについてはあまり語られていない。[3]
特徴
Justin には、他のロボットとは異なる多くの機能と特性があります。
デザイン
Rollin' Justin にはいくつかのバリエーションがありますが、Justin には常に 2 つの手、2 つの高解像度カメラ、PMD センサー、頭、および胴体が装備されています。
ジャスティンは、人間のような動きを可能にする4本指の手を2本備えています。ジャスティンの腕と手は、ソフトウェアアルゴリズム、つまり段階的な計算手順で作られており、環境と相互作用し、他の腕や手との衝突を回避し、タスクを実行します。[7]ロボットの頭部には、腕を操作するときに奥行き感を与える2つの高解像度カメラが付いています。同様に、カメラには物体認識ソフトウェアも装備されています。[8]
地球上での日常的な作業に使われるローリン・ジャスティンは、移動を可能にする移動プラットフォームを持っています。システムによって独立して操作されるジャスティンは、長距離を自由に移動することができます。移動プラットフォームには、移動を容易にする4つのスプリングボーンホイール（バネで作られた車輪）が含まれています。[9]これらの車輪は独立して移動可能で、ジャスティンの上半身がタスクを実行するために必要な要件を満たしています。
宇宙向けのジャスティン バージョンには、頭部、胴体、腕のみが装備され、車輪は装備されていません。その結果、バネ式の車輪と移動プラットフォームが取り外され、ジャスティンは宇宙船に搭載されます。
能力
衛星を修理することに加えて、ローリン・ジャスティンは他のロボットとは異なる多くのユニークな能力を持っています。例えば、ジャスティンは80パーセントの成功率で飛行物体を捕らえる能力を持っています。[10]これは、頭部のカメラ、追跡ソフトウェア、精密な把持により可能になりました。[10]ジャスティンの腕はカーボンファイバーでできており、各腕で最大31ポンドを持ち上げることができます。[8]ジャスティンは紅茶やコーヒーを作ることができ、手に液体を飛び散らすことなく紙コップを持つことができます。[10] [2]ジャスティンはコーヒーを作るだけでなく、パルプ・フィクションのダンスを踊ることもできます。[2]
テクノロジー
ジャスティンの上半身には合計43の制御可能な自由度があり、これはロボットの構成を定義する独立した要素の数です。地面から物を拾うだけでなく、約2メートルの高さにある物にも届きます。[2]また、ロボットの関節にはトルクセンサー（物体を軸を中心に回転させる力の傾向を測定する装置）があり、腕や手を操作できます。 [1]ジャスティンが宇宙に行くとしたら、地球上で外骨格を装着した人がジャスティンを操作できます。外骨格は、力のフィードバック（力、振動、または動きによる触覚をユーザーに伝える）を備えた腕と手袋の組み合わせです。 [8] [11]ジャスティンの独自のソフトウェアを使用すると、 MatlabやSimulinkなどの基本的なプログラミングツールを使用して制御できます。[1]同様に、ジャスティンが家庭環境にある場合、人間はiPadを介してジャスティンを制御できます。[10]
技術データ
- 直径：約1.7m
重さ：
- 約45kg
- 約15kg
自由度:
- 腕用2 x 7
- 胴体5
- 手用2 x 12
センサー:
- 41 xトルク（リンク側）
- 43 x 位置（モーター側/リンク側）
バリエーション
Justin ロボットには、いくつかのバリエーションを適用できます。前述のように、衛星に搭載される Justin ロボットには車輪がなく、移動プラットフォームのない頭部、胴体、腕のみが装備されます。ただし、移動性は除いて、車輪付きの Justin と同じソフトウェア機能を備えています。さらに、DLR は最近、Rollin' Justin の新しい 2 つのバージョン、Agile Justin と Torque Controlled Humanoid Robot (TORO) を開発しました。
アジャイルジャスティン
2012年、DLRはRollin' Justinの新しい改良版であるAgile Justinを開発しました。[12] Agile JustinとRollin' Justinの最も顕著な違いは、Agile Justinはボールを投げることができることです。[12] Rollin' Justinは、飛んでいる物体をキャッチできることで最初にテクノロジーの世界に話題を呼びましたが、DLRはステップアップとして、物体を投げることができるAgile Justinを開発しました。異なるギア比により、Agile Justinは現在、1.5倍高速なアームを持ち、新しいバスアーキテクチャとホイールエレクトロニクスを備えています。[12]バスアーキテクチャは、コンピューター内またはコンピューター間のコンポーネント間でデータを転送するシステムであり、ホイールエレクトロニクスは、モジュレーション（周期信号の1つ以上のプロパティを変更するプロセス）ホイールを接続するように設計されたMIDI （パフォーマンスを制御するために使用されるハードウェア）ネットワークです。アジャイル・ジャスティンは、全身制御が可能で、腕、手、胴体、脚（移動プラットフォーム）を協調させることができるヒューマノイドロボットへの次のステップのようです。これにより、ロボットの動きが人間に近づきます。[12]アジャイル・ジャスティンは物を投げることができ、ローリン・ジャスティンは飛んでいる物をキャッチできるようになったため、この2つは一緒になってキャッチボールをすることができます。
トルク制御ヒューマノイドロボット（TORO）
アジャイル ジャスティンに加えて、DLR は2013 年にトルク制御ヒューマノイド ロボット、TORO を展示しました。[5] TORO は Rollin' Justin および Agile Justin からの大幅なアップグレードです。TORO と Agile および Rollin' Justin の最大の違いは、TORO に一対の脚が付属し、ロボットというより人間に似ていることです。同様に、TORO は新しい頭、よりスリムな胴体、軽量の腕、および簡素化された手を装備しています。[12]歩行可能な他のヒューマノイドと比較すると、TORO の足は小さくなっています。これは DLR が意図的に課題として作成したもので、ヒューマノイド ロボットが障害物をより簡単に登れるようになるためです。[12] DLR がTORO に持つ次の目標は、重いドアを開けたり階段を登ったりするなど、「先見性と流暢さ」を備えた動作を行えるようにすることです。[12]これらの動作は動的プロセスを通じて実行でき、TORO のソフトウェア プログラムの一部になります。[12] TOROは新しく公開されたヒューマノイドロボットであるため、これらが完成するまでには数年かかるでしょう。
参考文献
- ^ abcd 「DLR ウェブサイト」。
- ^ abcd Borst, Christoph; Ulrich Hagn (2008 年 6 月). 「Automatica 2008」.ロボティクス・メカトロニクス研究所. 2012 年 2 月 2 日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF)されています。2024年 5 月 15 日に閲覧。
- ^ ab Eaton, Kit (2010-06-18). 「宇宙ロボットは宇宙船を修理したり衛星を焼死させたりできる」2011-06-24閲覧。
- ^ 「宇宙ステーションからロボットを運転」。欧州宇宙機関。2011年7月29日。 2011年7月15日閲覧。
- ^ ab Falconer, Jason (2013). 「ドイツの新型ヒューマノイドロボットTOROの紹介」
- ^ アッカーマン、エヴァン。「宇宙のジャスティンロボットがあなたの衛星を修理します。クールな仕事をします」。
- ^ 「ジャスティンヒューマノイドロボット」。Singularity Hub。2009年3月9日。
- ^ abc Hadhazy, Adam (2010 年 10 月 9 日)。「宇宙で最も優れたヒューマノイド ロボットはどれか?」
- ^ 「モバイルヒューマノイド「ローリン・ジャスティン」」。
- ^ abcd Houston, Thomas (2011-04-29). 「Rollin' Justin Robot がボールをキャッチし、コーヒーを作る」Huffington Post。
- ^ 「宇宙ステーションからロボットを運転する」。
- ^ abcdefgh Deyle, Travis. 「Agile Justin: DLRのRollin' Justinが若くてより機敏な兄弟を獲得 -- ペアでキャッチボールをしよう」。2016年4月29日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2013年11月13日閲覧。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、 SpaceJustinに関連するメディアがあります。
- YouTubeで衛星の修理を学ぶヒューマノイド ロボット