译自英文

Freddy II(1973-1976年)是在爱丁堡大学机器智能与感知系建造的实验性机器人,集成了视觉、操作和对象级编程。它继承了Freddy Mark I原型机,并在1970年代推动了机器人研究的发展。

Freddy II(1973-1976年)是在爱丁堡大学机器智能与感知系(后并入信息学院)开发的一款实验性机器人。它是Freddy Mark I原型机(1969-1971年)的后续型号,也是最早将计算机视觉、操作与智能控制集成于一个通用、可重新编程平台上的系统之一。该项目由唐纳德·米基发起并监督,为1970年代人工智能和机器人学的基础研究做出了贡献。

该机器人被设计用于从木块组装简单的模型玩具,例如带桅杆的船和带车轴及轮子的汽车。它可以在一天或两天内被重新训练以执行新任务,这在当时是一项显著的能力。Freddy II目前陈列于苏格兰爱丁堡的皇家博物馆,并配有循环播放其组装任务的视频。

技术设计

Freddy II配备了一个5自由度机械臂,带有一个大型垂直“手”,可上下移动、绕垂直轴旋转,并可绕一个水平轴旋转夹持器中的物体。另外两个平移自由度由在夹持器下方移动的工作台面提供,从而简化了机械臂的结构。夹持器为两指捏合式,系统还包括一个视频摄像头,以及后来用于结构光3D扫描的光条发生器。

机械硬件和模拟电子设备由斯蒂芬·索尔特设计和制造,他后来开创了波浪能技术(参见索尔特的鸭子)。数字电子设备和计算机接口由哈里·巴罗和格雷根·克劳福德设计。软件由罗德·伯斯托尔、罗宾·波普尔斯通和哈里·巴罗领导的团队开发,使用POP-2编程语言,这是最早的功能性编程语言之一。

计算硬件包括一台Elliot 4130计算机,配备384KB(128K 24位字)内存和一块硬盘,并与一台配备16KB内存的小型Honeywell H316计算机相连,后者直接处理传感和控制。系统使用图匹配技术对检测到的视觉特征进行零件识别,将摄像头数据与先前存储的模型进行比较。

编程与RAPT

Freddy项目早期就认识到,执行器级别的编程(指定“移动到此处,执行此操作”的命令)既繁琐又无法处理零件位置、形状和传感器噪声的变化。这促使帕特·安布勒和罗宾·波普尔斯通开发了RAPT机器人编程语言。RAPT在对象级别指定机器人行为,以机器人、物体和场景之间期望的位置关系来定义目标,而将实现这些目标的细节留给底层软件处理。

尽管开发于1970年代,RAPT仍比大多数商业机器人编程语言先进得多。这种方法使Freddy能够应对零件放置和传感器噪声的变化,这是向灵活自动化迈出的重要一步。

莱特希尔争议

在1970年代中期,追求通用机器人技术的实用性在美国和英国都引发了争论。1973年BBC电视节目“莱特希尔辩论”将詹姆斯·莱特希尔(他为英国科学资助机构撰写了一份批评性报告)与爱丁堡的唐纳德·米基和斯坦福大学的约翰·麦卡锡对立起来。Freddy II和斯坦福/SRI的Shakey机器人被用来展示当时智能机器人技术的现状,突出该领域的潜力和局限性。

遗产与贡献者

Freddy项目汇集了早期人工智能和机器人学的领军人物,包括帕特·安布勒、哈里·巴罗、伊洛娜·贝洛斯、克里斯·布朗、罗德·伯斯托尔、格雷根·克劳福德、吉姆·豪、唐纳德·米基、罗宾·波普尔斯通、斯蒂芬·索尔特、奥斯汀·泰特和肯·特纳。他们的工作影响了机器人编程、计算机视觉和结构光扫描的后续发展。Freddy II至今仍是早期人工智能研究的历史文物,展示了支撑现代机器人学的感知、操作和高层控制的集成。

外部链接

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