В полуфинал $10M ANA Avatar XPRIZE  прошли 38 команд из 16 стран мира, в том числе одна команда из России. В сентябре 2021 команды продемонстрируют возможности своих систем на отборочных тестах в США. Лучшие команды пройдут в финал, намеченный на лето 2022 года. Призовой фонд конкурса $10M ANA Avatar XPRIZE составляет 10 млн. долларов.

$10M ANA Avatar XPRIZE - четырехлетнее международное соревнование, которое стартовало в 2018 году. Цель соревнования - разработка, совершенствование и ускоренное внедрение перспективных технологий в систему многофункциональных аватаров, которая позволит беспрепятственно переносить человеческие навыки и опыт в любую точку пространства – будь то планета Земля или лунная станция. Робот-аватар позволит удаленному оператору видеть, слышать и действовать так, словно он находится на месте событий. 

 

 

Большинство команд — это компании, работающие в сфере робототехники, VR/AR. Команды объединяются, создают коллаборации для расширения экспертизы и привлекают партнеров. 

Например, команда «i-Botics» (Нидерланды) имеет в составе 6 компаний с компетенциями для решения узких задач в создании робота-аватара: сенсоры, человекоподобные роботы, технологии передачи обратной связи оператору, “социальные роботы” и др.

Другой пример организации команды, японская команда «GITAI», специализируется на разработке роботов для индустриального применения. Эта команда пришла на конкурс с глубокой экспертизой и прототипом высокого уровня готовности. Аватар «GITAI» управляется оператором из специально оборудованного “кресла управления”, способен передвигаться и выполнять непростые механические манипуляции. В своем демо «GITAI» говорит о применении создаваемого аватара для работы на Международной космической станции в 2022-23 гг.

В конкурсе также принимают участие академические команды, например: команда «Sant’Anna» (Италия) включает в себя профессорский состав, студентов-магистров, бакалавров и аспирантов. Команда «Northeastern» Северо-Восточный университет (Northeastern University, Бостон, США) сформировала рабочие группы по направлениям: VR, удаленное управление, сенсорика и др, которыми управляют студенты “старшего звена”.  Помимо классической научной работы, они получают реальный опыт, где важна не только глубокая научная экспертиза, но и навыки управления и организации команд.  

В списке полуфиналистов 38 квалифицированных команд из 16 стран мира. Наибольшее количество команд из США - 10, на втором месте Япония - 8 команд, Россию в полуфинале представляет 1 команда - Dragon Tree Labs. 

Для желающих присоединится к команде Dragon Tree Labs и отправится на отборочные тесты для выхода в финал в Майами с нами открыт прием заявок на стажировку. Подробности на сайте по ссылке Dragon Tree Labs 

В этом обзоре, мы собрали информацию, которая находится в открытом доступе на сайтах команд. Обзор получился довольно объемный и информация о части команд будет опубликована в следующей статье. Подписывайтесь на блог и не пропустите, следующий выпуск. 

Итак, предлагаем подробнее ознакомится с участниками соревнования $10M ANA Avatar XPRIZE.

 

#1 Aham - Индия

Команда Aham – коллаборация Индийского Научного Института в г. Бангалор, технопарка ARTPARK и компаний TCS Research и Hanson Robotics. 

Hanson Robotics уже более двух десятилетий создают человекоподобных роботов, всем известны Sophia, Han, Little Sophia, Zeno, Professor Einstein. Объединенная команда Aham создает робота Ашу (Asha). Этот гуманоидный робот - двойник робота Софии, специально создан для НИОКР в рамках участия в $10M ANA Avatar XPRIZE. Телеуправляемый робот-медсестра Аша разговаривает женским голосом и выражает эмоции, ее лицо выглядит как у реального человека. Оно сделано из запатентованного материала Frubber - нанотехнологическая кожа, имитирующая мускулатуру лица и кожу человека. Во время разговора робот двигает губами, моргает и жестикулирует.

«Представьте себе уход за пациентом, инфицированным COVID. Медсестра-человек рискует заразиться и боится быть инфицированной, в то время как робот без рисков может выполнять задачу, ранее выполняемую медицинским работником. «Робот становится продолжением медсестры» - Аша не заменит медсестру-человека, скорее будет ее помощником в заботе о пациентах. Аша способна выражать такие эмоции, как смех, улыбка, а также беспокойство, что позволяет пациентам чувствовать себя комфортно, разговаривая с роботом, и думая о нем не как о машине, а как о друге”.

 

 

Каждый участник в команде Aham вносит существенный вклад в текущее программное и аппаратное обеспечение, создавая удобную для исследования имитационную модель управления роботом и улучшая возможности взаимодействия робота и человека. TCS фокусируется на интеграции туловища Аши со своей AGV платформой для придания мобильности роботу, а также создает интеграцию с различными симуляторами и инструментами визуализации. Исследователи Индийского Научного Института, специализирующиеся на машинном обучении, системах автономного полета дронов и автономных автомобилях, поддерживающих 5-G, фокусируются на телеуправлении и телевзаимодействии робота с людьми. 

Совместно команда планирует достичь высокого уровня полуавтономсти, что сделает робота больше, чем просто аватаром и добавит встроенный интеллект. Для оператора робота полуавтономность снижает когнитивную нагрузку сложных интерфейсов, сократит время реакции и добавит еще один уровень безопасности в рабочей среде, поможет решить проблемы слепых зон.

 

#2 Avatar Quest, США

Команда Avatar Quest состоит из учеников старших классов школы Valley Christian Schools (VCS), г. Сан-Хосе, США. «Мы разрабатываем робот телеприсутствия в эпоху, когда все существуют в телеприсутствии. Это новая зарождающаяся культура поведения людей, где любые вещи можно делать не выходя из дома, потому что это намного безопаснее и эффективнее.

 

 

«Такой образ жизни мы хотим создать с помощью разрабатываемых технологий» - говорит ученик 12 класса Алекс Лопес.

Команда Avatar Quest  - это уже вторая команда из школы VCS, которая выходит в полуфинал соревнований XPRIZE. Ранее команда Ocean Quest стала самой молодой командой, когда-либо участвовавшей в полуфинале $7M Shell Ocean Discovery XPRIZE. В этом соревновании ребята взяли призовой раунд NOAA Bonus. Но на этом амбиции школы не заканчиваются - третья группа студентов также работает над улучшением экосистемы тропических лесов в рамках $10M XPRIZE Rainforest. 

 

 

#3 AVATRINA - США

Команда AVATRINA разрабатывает аватар под названием TRINA. TRINA - это робот с продвинутым уровнем телеприсутствия, который умеет видеть, слышать, перемещаться и взаимодействовать с удаленной средой. Оператор управляет роботом, используя стандартную систему виртуальной реальности, а также с помощью встроенных контроллеров и тактильных перчаток. 

На данный момент робот TRINA представляет собой подобную торсу человека установку на мобильной платформе и состоит из следующих компонентов: 

• голова робота в виде экрана с изображением человеческого лица с динамиком и камерой (угол вращения 360 градусов);

• камеры глубины (RGBD-камеры), установленные на “руках” робота и камера глубины на “груди” робота;

• сменные концевые устройства для взаимодействия с предметами в качестве “кистей руки” (swappable end effectors);

• UR5e рука с возможностью осевого движения (flexible collaborative robot arm)

Планируется добавить: тактильные ощущения руки робота в сочетании с VR, контроллеры в сочетании с VR, возможность управления через мобильное устройство. Компоненты разрабатываемого робота TRINA: 1) газодетектор и стереомикрофон на “груди” робота, 2) полностью анимированная голографическая голова, 3) сенсоры распределенные по поверхности торса и рук робота, 4) маневренные тактильные манипуляции рук и встроенные в руки камеры. 

 

 

 

В своем демо команда AVATRINA имитирует прием в клинике, во время которого аватар-доктор выполняет первичный осмотр пациента, сидящего в инвалидном кресле. На видео робот TRINA демонстрирует свои возможности: отслеживание положения головы, стереозрение, манипуляции, выполняемые руками робота, бимануальные манипуляции, безопасное управление механическим импедансом (safe impedance control), возможности навигации и сэйфти фичи.

 

#4 Cyberselves, Великобритания

"Let the robot be your surrogate self" - Команда Cyberselves разрабатывает софт телепресутвия Teleport, позволяющий управлять роботом из любой точки мира интуитивным и иммерсионным способом. Teleport App - приложение для робототехники, использующее универсальный язык Animus, end-to-end инструмент для программирования роботов, разработанный командой Cyberselves. Софт команды используется другой командой Roboy, также вышедшей в полуфинал $ 10M ANA Avatar XPRIZE. 

Используя Teleport App и VR гарнитуру возможно перенестись в теле робота в любую точку мира - телепорт позволяет видеть то, что видит робот; слышать то, что слышит робот; чувствовать то, что чувствует робот, и перемещаться в его теле.

Команда получила грант £100k от UK's Sustainable Innovation Fund для использования своего опыта в сфере роботов телепресутвия для поддержки ключевых секторов экономики пострадавших от COVID-19: рынок недвижимости, выставочная индустрия и удаленное здравоохранение.

 

 

 

#5 Human Fusions - CША

Команда Human Fusions объединяет исследователей из 5 университетов США: Университет Кейс Вестерн Резер (Case Western Reserve University), Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе  (UCLA), Государственный университет в Кливленде (Cleveland State University), Университет Карнеги Меллон (Carnegie Mellon University), Вайомингский университет (University of Wyoming). Команда Human Fusions создает медицинский аватар Sensa. Первый прототип аватара сфокусирован на предоставлении оператору дополненного опыта удаленного управления роботом с тактильными ощущениями, визуальной и голосовой обратной связью. В аватаре используются следующие компоненты:

• Робо-платформа Stretch (Hello Robot)

• Манипулятор MIT GelSight с тактильными датчиками (UCLA)

• Сенсорная перчатка NeuroReality (CWRU)

• Oculus headset (Facebook)

Основной технологией, обеспечивающей связь с аватаром Human Fusions, является платформа NeuroRealityTM, а уникальной сильной стороной команды - это нейронный подход к получению сенсорной информации, чтобы обеспечить дополненный опыт через платформу NeuroReality. Интерфейс платформы создан для работы с различными другими роботизированными системами и команда открыта делиться экспертизой и сотрудничать с другими командами.

 

 

 

#6 ENZO AVATAR - Колумбия

Человекоподобный робот ENZO с 23 DOF и телеуправлением 

 

 

 

 

#7 Dragon Tree Labs - Россия

Команда Dragon Tree Labs - единственная команда из Восточной Европы, которая представит свою систему на полуфинальных испытаниях.

Нашего робота зовут Джони, он управляется дистанционно, а оператор наблюдает за происходящим через VR-очки. Робот-аватар оснащён колёсами и может свободно передвигаться по помещению. Для одновременного запуска нескольких нейронных сетей и параллельного выполнения задач с  задействованием ML-алгоритмов на роботе установлен бортовой Edge AI компьютер, разработанный стартапом Fast Sense. На данном этапе у робота одна активная рука, которой можно управлять, а в будущем появится вторая. Аватар оснащен системой распознавания объектов для помощи оператору в захвате предметов. На данный момент робот обладает рядом ограничений, которые команда Dragon Tree Labs планирует устранить для повышения шансов на победу, в том числе за счет привлечения новых участников в проект.

До полуфинальных тестов в сентябре 2021, которые пройдут в США аватар обзаведется второй управляемой рукой, разными типами хватов, научится распознавать больше объектов. Также команда стремится обеспечить быструю передачу сигналов для управления роботом из любого точки мира. Важный аспект для дальнейшей проработки — то, как аватар обеспечивает иммерсивность, передаёт ощущение присутствия и полноту обратной связи от объектов.

Если вам интересно присоединиться к нашей команде и помочь с апгрейдом аватара Джонни, пишите нам на почту hello@dtlabs.tech или заполните анкету на сайте 

 

 

 

#8 I-BOTICS  - Нидерланды

Команда I-BOTICS разработала антропоморфного робота, его высота робота 184 см и вес 89 кг. Движения робота соответствуют кинематике человека. Он может балансировать, наклоняясь или работая в сидячем положении, а также сохранит баланс при ударе или столкновении. Однако, передвигаться по неровной поверхности робот не может, так как установлен на колесной базе и есть проблема с динамической балансировкой.

Оператор управляет роботом, находясь в специальной кабине с экранами для управления роботом. Присутствуют элементы экзоскелета. Оператор “видит” глазами робота через встроенную камеру в голове робота. Используется VR-перчатка для того, чтобы получать обратную связь с кисти робота. Робот безопасен при прикосновении к человеку. При этом рука робота способна поднимать груз весом 8 кг на руку.  Таким образом, в будущем робот сможет ухаживать за пациентами, помогая им встать с постели. 

В своем демо видео команда демонстрирует как оператор с помощью робота-аватара помогает шеф-повару в Норвегии, находясь на расстоянии более 850 км в Нидерландах.

 

 

 

#9 INBIODROID  

 

 

Команда INBIODROID разрабатывает робот-аватар Prometheus для выполнения спасательных работ при ликвидации последствий в зоне чрезвычайных происшествий.

 

 

 

#10 Pollen Robotics - Франция

Pollen Robotics -  команда стартапа, основанного в 2016 году двумя робототехниками из известного во Франции исследовательского центра Inria. Среди прошедших в полуфинал это одна из самых маленьких команд. Штат Pollen Robotics - это всего шесть человек, увлеченных претворением в жизнь своих идей и замыслов. С другой стороны это полностью открытая команда, призывающая к сотрудничеству единомышленников.

На сайте стартапа пока не отображен ход работы над проектом аватара для $10M ANA Avatar XPRIZE. Зато Pollen Robotics щедро делится своими знаниями и наработками по предыдущим реализованным проектам. Все они являются открытыми (open source), как и стартап.

В активе команды имеется открытая роботизированная платформа с интерактивным гуманоидным роботом Reachy, который очевидно и является прообразом аватара для $10M ANA Avatar XPRIZE. На сайте https://github.com/pollen-robotics выложена документация по отдельным компонентам Reachy.

Pollen Robotics стремится делиться своими знаниями и совместно решать возникающие на пути прогресса проблемы, вместо желания монополизировать полученные результаты исследований. «В Pollen Robotics мы стремимся способствовать обмену знаниями в сообществе, чтобы помочь в реализации революции ИИ. Мы считаем, что вместо того, чтобы пытаться монополизировать какую-то проблему, мы должны совместно работать над ее решением, которое принесет всем пользу».

 

 

 

#11 proRobot - Чехия

Робота Fimbot создает команда proRobot из чешского университета в городе Градец-Кралове. Свое название робот получил по первым буквам факультета Информатики и управления (FIM - Faculty of Informatics and Management). Команда разработчиков состоит из студентов старших курсов и преподавателей этого университета.

 

 

Роботизированный аватар Fimbot должен отличаться простым и удобным управлением через костюм виртуальной реальности. Новейшие стандарты безопасности и шифрования призваны обеспечить надежность эксплуатации робота. Базовая модель Fimbot должна стать прототипом для специализированных аватаров, которые в будущем найдут применение в промышленности, здравоохранении, в аварийно-спасательных службах.

За основу 3D печатной конструкции Fimbot взят известный гуманоидный робот InMoov, созданный французом Гаэлем Ланжевеном. Отдельные конструктивные элементы робота создаются методом 3D печати из биоразлагаемого материала PLA (polylactic acid) – это полимер молочной кислоты.

Пластиковая конструкция гуманоидного робота будет дополнена сенсорными датчиками, обеспечивающими в режиме реального времени обратную связь робота с человеком-оператором. Для успешной работы системы человек – робот придется добавить скоростную систему телекоммуникации с использованием технологии Wi-Fi.

У проекта Fimbot пока один спонсор, но зато это компания Skoda Auto.

Видео компании можно посмотреть на странице в FB. 

 

 

продолжение следует