ไอคิวบ์

หุ่นยนต์ iCub ในเมืองเทรนโตประเทศอิตาลีในปี 2018 หุ่นยนต์ตัวนี้สูง 104 เซนติเมตร และหนักประมาณ 22 กิโลกรัม
ผู้ผลิต	สถาบันเทคโนโลยีแห่งอิตาลี
ประเทศ	อิตาลี
ปีแห่งการสร้างสรรค์	ปี 2009 – ปัจจุบัน
พิมพ์	หุ่นยนต์ฮิวมานอยด์
วัตถุประสงค์	การวิจัย, สันทนาการ
เว็บไซต์	www.icub.org​​

iCub คือหุ่น ยนต์ฮิวมานอยด์แบบโอเพนซอร์ส ความสูงหนึ่งเมตรที่ใช้เป็นฐานทดสอบสำหรับการวิจัยด้านการรับรู้ของมนุษย์และปัญญาประดิษฐ์

หุ่นยนต์นี้ได้รับการออกแบบโดยRobotCub Consortiumซึ่งประกอบด้วยมหาวิทยาลัยหลายแห่งในยุโรป สร้างโดยสถาบันเทคโนโลยีแห่งอิตาลีและปัจจุบันได้รับการสนับสนุนจากโครงการอื่นๆ เช่นITALK ^{[ 3 ]}หุ่นยนต์นี้เป็นโอเพนซอร์สโดยมีการออกแบบฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์ และเอกสารทั้งหมดเผยแพร่ภายใต้ใบอนุญาต GPLชื่อนี้เป็นคำย่อบางส่วน โดยcubย่อมาจาก Cognitive Universal Body เงินทุนเริ่มต้นสำหรับโครงการนี้คือ 8.5 ล้าน ยูโรจากUnit E5 – Cognitive Systems and Robotics – ของโครงการกรอบงานที่เจ็ดของคณะกรรมาธิการยุโรปและดำเนินไปเป็นเวลา 65 เดือน ตั้งแต่วันที่ 1 กันยายน 2547 จนถึงวันที่ 31 มกราคม 2553

แรงจูงใจเบื้องหลังการออกแบบที่คล้ายมนุษย์อย่างมากคือ สมมติฐาน การรับรู้ผ่านร่างกายซึ่งระบุว่าการจัดการที่คล้ายมนุษย์มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาการรับรู้ของมนุษย์ ทารกเรียนรู้ทักษะการรับรู้มากมายโดยการโต้ตอบกับสิ่งแวดล้อมและมนุษย์คนอื่นๆ โดยใช้แขนขาและประสาทสัมผัส และด้วยเหตุนี้แบบจำลองภายในของโลกของทารกจึงถูกกำหนดโดยรูปร่างของร่างกายมนุษย์เป็นส่วนใหญ่ หุ่นยนต์ถูกออกแบบมาเพื่อทดสอบสมมติฐานนี้โดยอนุญาตให้สถานการณ์การเรียนรู้เชิงการรับรู้เกิดขึ้นโดยการจำลองระบบการรับรู้ที่แม่นยำ และการแสดงออกของเด็กเล็กเพื่อให้สามารถโต้ตอบกับโลกในลักษณะเดียวกับที่เด็กทำ^{[ 4 ]}

ขนาดของ iCub ใกล้เคียงกับเด็กอายุ 3.5 ปี หุ่นยนต์นี้ถูกควบคุมด้วย คอนโทรลเลอร์ PC104 ในตัว ซึ่งสื่อสารกับแอคทูเอเตอร์และเซ็นเซอร์โดยใช้ CANBus

หุ่นยนต์ นี้ใช้ข้อต่อที่ขับเคลื่อนด้วยเอ็นสำหรับมือและไหล่ โดยนิ้วจะงอได้ด้วยเอ็นเคเบิลเคลือบเทฟลอน ที่วิ่งอยู่ภายในท่อเคลือบเทฟลอน และดึงต้านกับสปริง มุมของข้อต่อจะวัดโดยใช้เซ็นเซอร์ Hall-effect ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ และหุ่นยนต์สามารถติดตั้งเซ็นเซอร์แรงบิดได้ ปลายนิ้วสามารถติดตั้งเซ็นเซอร์สัมผัสได้ และกำลังพัฒนาระบบเซ็นเซอร์แบบ capacitive กระจายอยู่ทั่วผิวหนัง

ไลบรารีซอฟต์แวร์ส่วนใหญ่เขียนด้วยภาษา C++ และใช้ YARP สำหรับการสื่อสารภายนอกผ่าน Gigabit Ethernet โดยมีซอฟต์แวร์ภายนอกที่ใช้ฟังก์ชันการทำงานระดับสูง ซึ่งการพัฒนาซอฟต์แวร์ดังกล่าวได้ถูกโอนไปให้ RobotCub Consortium ^{[ 4 ]}หุ่นยนต์ไม่ได้ถูกออกแบบมาสำหรับการทำงานแบบอัตโนมัติ ดังนั้นจึงไม่ได้ติดตั้งแบตเตอรี่หรือโปรเซสเซอร์ภายในที่จำเป็นสำหรับการทำงานดังกล่าว แต่สายเคเบิลเชื่อมต่อจะให้พลังงานและการเชื่อมต่อเครือข่ายแทน^{[ 4 ]}

ในเวอร์ชันสุดท้าย หุ่นยนต์มีองศาอิสระ ที่ควบคุมได้ 53 องศา โดยจัดเรียงดังนี้:

• 7 ข้างในแต่ละแขน
• 9 เกลียวในแต่ละมือ (3 เกลียวสำหรับนิ้วโป้ง, 2 เกลียวสำหรับนิ้วชี้, 2 เกลียวสำหรับนิ้วกลาง, 1 เกลียวสำหรับนิ้วนางและนิ้วก้อยที่เชื่อมต่อกัน, 1 เกลียวสำหรับการหุบ/กางนิ้ว)
• 6 จุดที่ศีรษะ (3 จุดสำหรับคอ และ 3 จุดสำหรับกล้อง)
• 3 บริเวณลำตัว/เอว
• 6 ในแต่ละขา

ส่วนหัวมีกล้องสเตอริโอแบบหมุนได้ติดตั้งอยู่ในตำแหน่งเดียวกับดวงตาของมนุษย์ และมีไมโครโฟนอยู่ด้านข้าง นอกจากนี้ยังมีไฟ LED สีแดงเป็นเส้นๆ แทนปากและคิ้วติดตั้งอยู่ด้านหลังแผงใบหน้าเพื่อสร้างการแสดงออกทางสีหน้า

นับตั้งแต่มีการสร้างหุ่นยนต์ตัวแรก การออกแบบได้มีการปรับปรุงและพัฒนาหลายครั้ง เช่น มือที่เล็กลงและคล่องแคล่วมากขึ้น^{[ 5 ]}และขาที่เบาและแข็งแรงขึ้น มีมุมข้อต่อที่กว้างขึ้น ซึ่งช่วยให้สามารถเดินได้แทนที่จะคลานเพียงอย่างเดียว^{[ 6 ]}

iCub ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถปฏิบัติงานต่างๆ ได้สำเร็จ ดังต่อไปนี้ รวมถึงงานอื่นๆ ด้วย:

• การคลานโดยใช้การนำทางด้วยภาพโดยใช้เครื่องหมายออปติกบนพื้น^{[ 7 ]}
• การแก้ปัญหาเขาวงกต 3 มิติที่ซับซ้อน^{[ 8 ] [ 9 ]}
• การยิงธนู การยิงลูกธนูด้วยธนูและการเรียนรู้ที่จะยิงให้โดนจุดศูนย์กลางของเป้าหมาย^{[ 10 ] [ 11 ]}
• การแสดงออกทางใบหน้า ทำให้ iCub สามารถแสดงอารมณ์ได้^{[ 12 ]}
• การควบคุมแรงโดยใช้เซ็นเซอร์แรง/แรงบิดใกล้เคียง^{[ 13 ]}
• การจับวัตถุขนาดเล็ก เช่น ลูกบอล ขวดพลาสติก เป็นต้น^{[ 14 ]}
• การหลีกเลี่ยงการชนภายในสภาพแวดล้อมที่ไม่คงที่ รวมถึงการหลีกเลี่ยงการชนกันเอง^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]}

หุ่นยนต์เหล่านี้สร้างขึ้นโดยIstituto Italiano di Tecnologia (IIT) ในเมืองเจนัวและถูกใช้โดยกลุ่มนักวิทยาศาสตร์ขนาดเล็กแต่กระตือรือร้นที่ใช้ iCub เพื่อศึกษาการรับรู้แบบฝังตัวในระบบปัญญาประดิษฐ์ มี iCub ประมาณสามสิบตัวในห้องปฏิบัติการต่างๆ ส่วนใหญ่อยู่ในสหภาพยุโรปแต่ก็มีหนึ่งตัวในสหรัฐอเมริกาด้วย^{[ 18 ]}นักวิจัยคนแรกในอเมริกาเหนือที่ได้รับ iCub คือStephen E. Levinsonสำหรับการศึกษาแบบจำลองทางคอมพิวเตอร์ของสมองและจิตใจและการเรียนรู้ภาษา^{[ 19 ]}

หุ่นยนต์เหล่านี้สร้างโดย IIT และมีราคาประมาณ 250,000 ยูโร^{[ 20 ]}ต่อตัว ขึ้นอยู่กับรุ่น^{[ 21 ]} การสนับสนุนทางการเงินส่วนใหญ่มาจากหน่วย E5 ของคณะกรรมาธิการยุโรป หรือ Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) ผ่านทางแผนก iCub Facility ที่เพิ่งก่อตั้งขึ้น^{[ 18 ]} การพัฒนาและการสร้าง iCub ที่ IIT เป็นส่วนหนึ่งของภาพยนตร์สารคดีอิสระเรื่องPlug & Prayซึ่งออกฉายในปี 2010 ^{[ 22 ]}

• แอนดรอยด์
• ปัญญาประดิษฐ์
• ไซบอร์ก
• หุ่นยนต์อิบนุ ซินา
• หุ่นยนต์

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อเกี่ยวกับไอคิว

• Nosengo, Nicola (27 สิงหาคม 2552). "หุ่นยนต์: บอทที่เล่นบอล" (PDF) . Nature . 460 (7259): 1076–8 . doi : 10.1038/4601076a . PMID  19713909. สืบค้นเมื่อ30 กรกฎาคม 2553 .- บทความจาก Nature เกี่ยวกับ iCub
• ช่อง YouTube - ช่อง YouTube เกี่ยวกับ iCub
• งานนำเสนอ iCub - จากงานสัมมนาหุ่นยนต์ฮิวมานอยด์ ปี 2010
• IROS'10 - วิดีโอและการประชุมเชิงปฏิบัติการเกี่ยวกับการวิจัย iCub (2010)
• ก้าวสู่หุ่นยนต์ฮิวมานอยด์อัจฉริยะ - วิดีโอแสดงความสามารถปัจจุบันของ iCub (2012)
• กลุ่มความร่วมมือโรบอทคิวบ์
• โครงการ iCub