Montag, 25. August 2014

Darf ich vorstellen? NAO der Roboter.


Sein Name ist NAO und er ist ein 58 cm großer humanoider Roboter. Er agiert autonom, das heißt er reagiert auf seine Umwelt, kann Personen erkennen und mit ihnen sprechen. Seine Form und Interaktivität machen ihn äußerst liebenswürdig. Aber NAO ist viel mehr als ein Spielzeug. In NAO steckt geballte High Tech und Künstliche Intelligenz. NAO wird eigesetzt als Unterrichtshelfer in allen Alterstufen, bis hinein in die Universität. Außerdem hilft NAO autistischen Kindern. Dies und noch vieles mehr steckt in dem knuffigen Kerlchen.


Man stelle sich einen kleinen Roboter vor, der sozusagen auf Zuruf reagiert. Er könnte mit Kindern beispielsweise Multiplikationstabellen lernen, morgens alle Mitglieder des Haushalts wecken, während der Abwesenheit aller auf das Haus aufpassen und so weiter. NAO kann lernen Emotionen zu erkennen, um darauf zu reagieren. Er kann verschiedene Leute unterscheiden und jeden beim richtigen Namen ansprechen. Dieses und noch vieles mehr ist möglich. Außerdem macht seine Art und Gestik ihn liebenswert, auf eine ganz eigene Weise. So könnte so ein kleiner Roboter zum neuen Familienmitglied werden. 

NAO-Trailer (4 min)

 
NAO ist ein autonomer und programmierbarer humanoider Roboter, entwickelt von der französischen Firma Aldebaran Robotics mit Hauptsitz in Paris. Die Entwicklung begann im Jahre 2006. Die NAO Academics Edition wurde entwickelt für Ausbildungs- und Forschungszwecke an Universitäten und Labors. Zuerst eingeführt an Institutionen ist NAO seit 2011 auch privat erhältlich. NAO wird weltweit eingesetzt, so beispielsweise an der Universität Tokyo, dem Indian Institute of Technology Kanpur und der König Fahd Universität.
Einsatzgebiete für NAO sind unter anderem die Ausbildung in den klassischen Fächern Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik – in allen Altersstufen von der Grundschule, über das Gymnasium, zu berufsbildenden Schulen, bis hin zu Universitäten. Außerdem wird er eingesetzt zur Forschung in den Bereichen Robotik und Künstlicher Intelligenz. Auch zu therapeutischen Zwecken gibt es Studien mit NAO, beispielsweise bei der Förderung von autistischen Kindern.
Im Sommer 2010 machte NAO weltweite Schlagzeilen mit einer synchronisierten Tanzaufführung auf der Shanghai Expo. Im Oktober des selben Jahres kaufte die Universität Tokyo 30 NAO Roboter, um sie in ihren Nakamura Labs zu Laborassistenten auszubilden. Außerdem hatte NAO einen Auftritt als Stand-Up Comedian.
Noch ist NAO eher etwas für Bildungs- und Forschungseinrichtungen, denn sein stolzer Preis liegt zwischen 5000 und über 10.000 Euro. Allerdings ist für die Zukunft geplant NAO und andere auch als Gefährten für Privathaushalte zu realisieren. 

Tanzperformance von 20 NAOs (9min)

 
Steckbrief

Name: NAO (NextGen)

Hersteller: Aldebaran Robotics, Frankreich

Typ: humanoidier Roboter

Anwendungsgebiete: Ausbildung und Forschung

Größe: 58 cm

Gewicht: 4,3 kg

Laufzeit (Akku): 60 Minuten in Aktion, 90 Minuten normal

Freiheitsgrad (Bewegung): 21 – 25 (DoF)

Prozessor (CPU): Intel Atom @ 1,6 Ghz

Betriebssystem: NAOqi (Linux)

Kompatibilität: Windows, MacOS, Linux, Unix

Programmiersprachen: C++, Python, Java, MATLAB, Urbi, C, .NET

Visuelle Sensoren: 2 HD 1280x960 Kameras

Weitere Sensoren: 4 Ultraschallsensoren, ein Trägheitssensor, Drucksensoren in den Füßen

Datenverbindung: Ethernet, WiFi

  
Wie NAO funktioniert

Der NAO Roboter ist eine einzigartige Verbindung von Hardware und Software. Er verfügt über verschiedenste Sensoren und Motoren. Das Betriebssystem NAOqi steuert den Roboter und sorgt dafür, dass er die Daten, die er über seine Sensoren empfängt, verstehen und interpretieren kann.
Das Betriebssystem basiert auf natürlicher und emotionaler Interaktion. Somit eröffnet NAOqi neue Wege der Interaktion mit Maschinen, indem man nicht irgendwelche Schalter bedient, oder Eingaben an einer Tastatur tätigt, sondern man spricht einfach mit NAO. Er reagiert auf Stimmen und Daten aus seiner Umgebung. Aus Beobachtungen des Verhaltens einer Person kann NAO auch aus eigener Initiative tätig werden. Wenn er also beispielsweise mitbekommen hat, dass man zum Kaffee eine Zeitung liest, bringt er die Zeitung, wenn man sich einen Kaffee gemacht hat ohne das man ihn dazu auffordert. Das Betriebssystem sorgt dafür, dass NAO ähnlich wie ein Kind lernt, nach einer gewissen Zeit Schlüsselmomente identifiziert und auch lernt eine Konversation zu führen.

Alle NAOs der Academic Edition verfügen über eingebaute Trägheitsmesser mit Beschleunigungssensor, Gyrometer (Drehungsmesser) mit 4 Ultraschallsensoren (Sonarsensoren), die für Stabilität und Positionierung im Raum sorgen. Das Linux-basierte Multimediasystem enthält:

- 4 Mikrofone, für die Spracherkennung und Lokalisation von Geräuschen
- 2 Lautsprecher zur Sprachausgabe
- 2 HD Kameras, einschließlich Form- und Gesichtserkennung

Ausgeliefert wird NAO mit einer Software Suite die ein grafisches Programmiertool (Choreographe), Simulationssoftware und ein Softwareentwickler-Kit enthält. NAO ist außerdem kompatibel mit Microsoft Robotics Studio, Cyberbotics Webots und Gostai Urbi Studio.


Aldebaran Robotics gab im Mai 2011 Teile des Quellcodes zur NAO-Steuerung frei und Intel unterstützte die weitere Entwicklung mit 13 Millionen US-Dollar. Man darf auf Neuigkeiten gespannt sein...

 
NAO im Einsatz für autistische Kinder

Wie bereits SpiegelOnline berichtete, wird in einigen Studien mit Robotern, unter anderem auch NAO, daran gearbeitet, die soziale Kommunikation und die motorischen Fähigkeiten autistischer Kinder zu verbessern. Diese Kinder mögen die kleinen Humanoiden, weil sie unkomplizierter sind und weil ihre Reaktionen leichter vorhersehbar sind. 

ASK NAO: Be part of the  journey (3 min)

NAO im Fußballfieber  

NAO ist angetreten bei den jährlich stattfindenden RoboCup-Weltmeisterschaften in der Standard-Platform-League (SPL). Bei diesem Event treffen sich tausende von Wissenschaftlern, um ihre Teams antreten zu lassen. Parrallel dazu findet ein Kongress statt, bei dem man sich austauscht über neueste Entwicklungen in Robitik und Künstlicher Intelligenz. 

 

NAO im Einzelnen

  • 1) Berührungssensoren
  • 2) Lautsprecher und LEDs
  • 3) Infrarotsender und -empfänger, Augen-LEDs
  • 4) Kopfgelenk
  • 5) Bauchtaster (Schalter)
  • 6) Hüftgelenk
  • 7) Hände mit Fingern zum Greifen
  • 8) Knöchelgelenk
  • 9) Stoßempfänger
  • 10) Mikrofone vorn und hinten
  • 11) Kameras
  • 12) seitliche Mikrofone
  • 13) Schultergelenk
  • 14) Sonarsensoren
  • 15) Ellbogengelenk
  • 16) Energieversorgung (Akku)
  • 17) Handgelenk
  • 18) Berührungssensoren
  • 19) Kniegelenk

Aldebaran Robotics

Aldebaran Robotics ist ein französiches Robotikunternehmen. Es wurde am 8. Juli 2005 gegründet von Bruno Maisonnier. Die Vision von Aldebaran Robotics ist es Roboter für das Wohl von Menschen zu machen, mit dem Ziel der breiten Öffentlichkeit Roboter als Lebensbegleiter anzubieten. Auf dem Gebiet der humanoiden Roboter ist Aldebaran Robotics Weltmarktführer.
Nach anfänglichen Gerüchten 2012, betreffs einer Übernahme von Aldebaran Robotics durch den japanischen Konzern SoftBank, wurde 2014 eine Kapitalbeteiligung über 78,5 % bestätigt.

Bruno Maisonnier

 
Aldebaran Robotics entwickelt noch andere KI-Roboter:

Pepper – ein Roboter zur sozialen Interaktion, sozusagen als Familienroboter



Romeo – mit 140 cm, als Unterstützung im Haushalt, zur medizinischen Hilfestellung und sozialen Interaktion



Des weiteren sind verschiedene Projekte im Bereich industrieller Roboter geplant, die in Bereichen eingesetzt werden können, die für Menschen zu gefährlich sind, wie in Atomkraftwerken etc. 

 
Achja...

Der Name NAO, bevor sich jemand den Kopf darüber zerbricht, ist eines von Aldebarans Geheimnissen. Obwohl ich immernoch glaube, dass es eine Abkürzung ist, meint Bruno Maisonnier zu diesem Thema: NAO wäre keine Abkürzung, man solle es eher als ' das ist jetzt der Trend' auffassen, also von englisch jetzt = now = NAO; oder eventuell von Gehirn, also chinesisch Nao = Gehirn; oder er ist einfach nur Fan innovativer Outdoorstirnlampen...

Wofür NAO aber auf jeden Fall steht, ist die Verbindung von Liebenswürdigkeit und High Tech.

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