Freddy (1969-1971) y Freddy II [1] (1973-1976) fueron robots experimentales construidos en el Departamento de Inteligencia y Percepción de las Máquinas (más tarde Departamento de Inteligencia Artificial, ahora parte de la Escuela de Informática de la Universidad de Edimburgo ).
Tecnología
Las innovaciones técnicas que involucran a Freddy estuvieron a la vanguardia del campo de la robótica de los 70. Freddy fue uno de los primeros robots en integrar visión, manipulación y sistemas inteligentes, además de tener versatilidad en el sistema y facilidad para reentrenamiento y reprogramación para nuevas tareas. La idea de mover la mesa en lugar del brazo simplificó la construcción. Freddy también usó un método para reconocer las partes visualmente mediante la comparación de gráficos en las características detectadas. El sistema utilizó una colección innovadora de procedimientos de alto nivel para programar los movimientos del brazo que podrían reutilizarse para cada nueva tarea.
Controversia Lighthill
A mediados de la década de 1970 hubo controversia sobre la utilidad de seguir un programa de robótica de propósito general tanto en los EE. UU. Como en el Reino Unido. Un programa de televisión de la BBC en 1973, conocido como el "Debate Lighthill", [2] presentó a James Lighthill , que había escrito un informe crítico para las agencias de financiación de la investigación en ciencia e ingeniería en el Reino Unido, contra Donald Michie de la Universidad de Edimburgo y John McCarthy de la Universidad de Stanford . Los robots Edinburgh Freddy II y Stanford / SRI Shakey se utilizaron para ilustrar el estado del arte en ese momento en sistemas robóticos inteligentes.
Freddy I y II
Freddy Mark I (1969-1971) fue un prototipo experimental, con 3 grados de libertad creado por una plataforma giratoria impulsada por un par de ruedas independientes. Los otros componentes principales eran una cámara de video y sensores de golpes conectados a una computadora. La computadora movió la plataforma para que la cámara pudiera ver y luego reconocer los objetos. [3] [4]
Freddy II (1973-1976) era un manipulador de 5 grados de libertad con una gran "mano" vertical que podía moverse hacia arriba y hacia abajo, rotar sobre el eje vertical y rotar objetos sostenidos en su pinza alrededor de un eje horizontal. Los dos grados de libertad de traslación restantes fueron generados por una superficie de trabajo que se movió debajo de la pinza. La pinza era una pinza de pellizco de dos dedos. Se agregó una cámara de video y posteriormente un generador de franjas de luz.
Los proyectos Freddy y Freddy II fueron iniciados y supervisados por Donald Michie . El hardware mecánico y la electrónica analógica fueron diseñados y construidos por Stephen Salter (quien también fue pionero en la energía renovable de las olas (ver Salter's Duck )), y la electrónica digital y la interfaz de computadora fueron diseñadas por Harry Barrow y Gregan Crawford. El software fue desarrollado por un equipo dirigido por Rod Burstall, Robin Popplestone y Harry Barrow que utilizó el lenguaje de programación POP-2 , [5] uno de los primeros lenguajes de programación funcional del mundo . El hardware informático era una computadora Elliot 4130 con 384 KB (128 K palabras de 24 bits) de RAM y un disco duro conectado a una pequeña computadora Honeywell H316 con 16 KB de RAM que realizaba directamente la detección y el control.
Freddy era un sistema versátil que podía entrenarse y reprogramarse para realizar una nueva tarea en uno o dos días. Las tareas consistieron en poner aros en las clavijas y ensamblar juguetes en miniatura simples que consistían en bloques de madera de diferentes formas, un bote con un mástil y un automóvil con ejes y ruedas.
La información sobre la ubicación de las piezas se obtuvo utilizando la cámara de video y luego se comparó con los modelos almacenados previamente de las piezas. [6]
Pronto se descubrió en el proyecto Freddy que el estilo de programación del comportamiento del robot "muévete aquí, haz esto, muévete allí" (programación de nivel de actuador o articulación) es tedioso y tampoco permitía que el robot hiciera frente a variaciones en la posición de la pieza, forma de la pieza y ruido del sensor. En consecuencia, el lenguaje de programación de robots RAPT [7] [8] fue desarrollado por Pat Ambler y Robin Popplestone , en el que se especificaba el comportamiento del robot a nivel de objeto.
Esto significó que los objetivos del robot se especificaron en términos de relaciones de posición deseadas entre el robot, los objetos y la escena, dejando los detalles de cómo lograr los objetivos al sistema de software subyacente. Aunque se desarrolló en la década de 1970, RAPT sigue siendo considerablemente más avanzado que la mayoría de los lenguajes de programación de robots comerciales. [ cita requerida ]
El equipo de personas que contribuyó al proyecto eran líderes en el campo en ese momento e incluía a Pat Ambler , Harry Barrow, Ilona Bellos, Chris Brown, Rod Burstall, Gregan Crawford, Jim Howe, Donald Michie , Robin Popplestone , Stephen Salter, Austin Tate y Ken Turner.
También fue de interés en el proyecto el uso de un escáner 3D de luz estructurada para obtener la forma y la posición 3D de las piezas que se manipulan. [9]
El robot Freddy II se encuentra actualmente en exhibición en el Museo Real de Edimburgo , Escocia , con un segmento del video de ensamblaje mostrado en un bucle continuo.
Referencias
- ^ AP Ambler, HG Barrow, CM Brown, RM Burstall y RJ Popplestone, Un sistema versátil para ensamblaje controlado por computadora , Inteligencia artificial 6 (2): págs. 129-156, 1975. sciencedirect link
- ^ http://media.aiai.ed.ac.uk/Video/Lighthill1973/
- ^ HG Barrow y SH Salter, Diseño de equipos de bajo costo para la investigación de robots cognitivos , en Machine Intelligence 5, B. Meltzer y D. Michie (eds.), Edinburgh University Press, págs. 555-566, 1969.
- ^ HG Barrow & GF Crawford, The Mark 1.5 Edinburgh Robot Facility , Machine Intelligence 7, Edinburgh University Press, capítulo 25, páginas 465-480, 1972.
- ^ R. Burstall, J. Collins y R. Popplestone, Programación en Pop-2 , University Press, Edimburgo, 1968.
- ^ HG Barrow y RM Burstall, isomorfismo de Subgraph, estructuras relacionales coincidentes y camarillas máximas , Information Processing Letters 4 (4): págs. 83-84, 1976.
- ^ RJ Popplestone, AP Ambler, I. Bellos, RAPT: Un lenguaje para describir ensamblajes , Robot industrial, 5 (3): 131-137, 1978. Artículo de RAPT
- ^ RJ Popplestone, Especificación de la manipulación en términos de relaciones espaciales , Informe de investigación del Departamento de Inteligencia Artificial No. 117, Universidad de Edimburgo, 1979.
- ^ RJ Popplestone, CM Brown, AP Ambler, GF Crawford, Formación de modelos de cuerpos facetados de plano y cilindro a partir de rayas claras , Proc. 4to Int. Conf. Conjunta sobre Inteligencia Artificial, págs. 664-668, septiembre de 1975. Fotocopia de papel [ enlace muerto permanente ]
enlaces externos
- La página del Instituto de Aplicaciones de Inteligencia Artificial de Edimburgo sobre Freddy para obtener más información.
- Freddy II Un video (167 Mb WMV) de 1973 de Freddy II en acción armando un modelo de automóvil y un barco simultáneamente. Harry Barrow es el narrador. Pat Ambler, Harry Barrow y Robin Popplestone aparecen brevemente en el video.
- descripción histórica del proyecto Freddy de Pat Ambler.
- Registro de experiencias que escribe Harry Barrow sobre la interfaz de Freddy I con una computadora.
- Diapositiva de presentación Freddy se menciona en Aaron Sloman (diapositiva 23) (PDF)
- Simposio público sobre los 50 años de AI Aaron Sloman en la Universidad de Bremen en junio de 2006
- La lista de BBC Robotics Timeline incluye Freddy II.