נאו

רובוקאפ, 2016

נאו (Nao, מבוטא "now") הוא רובוט אנושי (אנ')), אוטונומי, מיתכנת, שנוצר על ידי חברת Aldebaran Robotics מצרפת.

זוהי פלטפורמה רובוטית, הניתנת לתכנות מלא. הרובוט הוא מחשב, המחובר למנועים וחיישנים, ומריץ הפצת לינוקס. הוא יכול לשמש למגוון רחב של יישומי מחקר ולמידה, ממחקר במדעי המחשב, דרך בינה מלאכותית, ועד לסיוע לקשישים ולילדים אוטיסטים. לגרסה המתקדמת של הרובוט ישנן 25 דרגות חופש (מפרקים) המדמים את רוב המפרקים העיקריים בגוף האדם. לרובוט יכולות קישוריות לאינטרנט באמצעות Wi-Fi או כבל רשת, המאפשרות להעביר תוצאות חישוב מורכבות לענן, לצרוך ולהעביר מידע לרשת, ולתקשר עם יישומים ורובוטים אחרים.

הרובוט קיים בשתי גרסאות: גרסה אקדמית וגרסת רובוקאפ.

תכן

מאפיינים טכניים
גובה	58 ס"מ
משקל	4.3 ק"ג
זמן פעילות	90 דקות (שימוש פעיל)
דרגות חופש	21 עד 25
מעבד	x86 AMD GEODE 500 MHz
מערכת הפעלה מותקנת	לינוקס
מערכות הפעלה תואמות	Windows,‏ MacOS,‏ לינוקס
תכנות בשפות:	C++‎,‏ C, פייתון, Urbi,‏ Net.‎
מצלמות	שתי מצלמות CMOS ברזולוציה 640 על 480 פיקסלים[1]
תקשורת	אתרנט, Wi-Fi

חיישנים

לרובוט מספר חיישנים המאפשרים לו מגוון אינטראקציות, וכן קבלת חיווי מלא על סביבתו הקרובה, כגון איתור מכשולים בדרך, צילום תמונה, האזנה לרעשי הסביבה וכו'. להלן כמה מהחיישנים ברובוט:

• חיישן מגע באזור הראש, בעל שלושה אזורי חישה, מולטי טאץ' ופלזמות.^{[דרושה הבהרה]}
• ארבעה מיקרופונים מסביב לראש המאפשרים איתור מקור קול במרחב.
• משדר ומקלט תת-אדום (באזור עיניים) הפועל בתדר סטנדרטי של מוצרי צריכה רבים, כגון טלוויזיות ומכשירי DVD.
• שתי מצלמות וידאו המצלמות ברזולוציה של 640 על 480 פיקסלים.
• גלאי טווח על-קוליים (אולטרה-סאונד) הממוקמים באזור החזה. מספקים חיווי של עד תשעה עצמים במרחב.
• גירוסקופ תלת-צירי.
• מד תאוצה תלת-צירי.
• חיישני מגע בעלי שלושה אזורי חישה בגב כל אחת מהידיים.
• שמונה חיישני לחץ בכפות הרגליים (ארבעה בכל כף רגל).
• באמפרים (מפסקים) בקדמת כל רגל.

מעבדי נתונים

לרובוט שני מעבדי נתונים המשמשים לפעולות שונות:

• מעבד x86 AMD GEODE 500 MHz בראש הרובוט, המשמש לפעילויות "קוגניטיביות" כגון עיבוד נתונים, ראייה ממוחשבת, חיבור לרשת האינטרנט וכו'.
• מעבד ARM9 הנמצא באזור החזה ומיועד לסנכרן בין כל המנועים והחיישנים לבין המעבד ה"קוגניטיבי" הנמצא בראש.

זוהי ארכיטקטורה דומה לזו הקיימת בגוף האדם, שבו יש פעולות אינסטינקטיביות המתבצעות ללא שליטה של המוח החושב.

התקני חומרה נוספים

• כרטיס Wi-Fi לחיבור אלחוטי לרשת.
• כניסת כבל רשת סטנדרטית (RJ45).
• כניסת USB עבור דיסק און קי עם מערכת ההפעלה של הרובוט וכן שטח אחסון לקבצים.
• תאורת LED בראש (בצבע כחול), בעיניים, בחזה וברגליים, בעלת ספקטרום צבעים מלא.

תכנות הרובוט

הרובוט ניתן לתכנות מלא במספר דרכים:

• באמצעות תוכנת Choregraphe המגיעה עם הרובוט, באמצעות ממשק משתמש ויזואלי.
• באמצעות שפות התכנות C, ‏C++‎ ופייתון.
• באמצעות Net.‎ (אך לא בצורה אוטונומית,^{[דרושה הבהרה]} שכן הרובוט אינו יכול להריץ קוד זה בצורה עצמאית).

תוכנת Choregraphe

באמצעות קוד ניתן לגשת לכל אחד מהחיישנים, למנועים השונים, לקבל חיווי על מצב המפרקים, על אחוז הסוללה וכו'.

גרסאות הרובוט

קיימות שתי גרסאות לרובוט:

• גרסה אקדמית
• גרסת רובוקאפ (RoboCup).

הגרסה האקדמית נחלקת למספר תת-גרסאות על פי מספר דרגות החופש שלהן:

• H25 - רובוט אנושי עם 25 דרגות חופש.
• H21 - רובוט אנושי עם 21 דרגות חופש (ללא יכולת אחיזה וסיבוב בכל יד).
• T14 - גוף רובוט ללא רגליים.
• T2 - גוף רובוט ללא רגלים וללא ידיים.

החל מ-15 באוגוסט 2007 משמש נאו כפלטפורמה הסטנדרטית של תחרות, תחרות הרובוטיקה הבינלאומית "רובוקאפ".^[2] לפניו היה זה הכלב הרובוטי אייבו של חברת סוני. גרסת הרובוקאפ דומה ברוב ההיבטים לגרסה האקדמית H21, אך נעדרת חיישני מגע (למשל, לאצבעות אין אפשרות אחיזה).

נאו בישראל

בישראל קיימים 17 רובוטים במוסדות מחקר ואקדמיה שונים. הם משמשים בין השאר למטרות הבאות:

• קבוצת רובוקאפ באוניברסיטת בר-אילן - מחקר בעבודת צוות בין רובוטים לרובוטים, רובוטים לאנשים, מחקר בהליכה רובוטית, מידול קוגניציה אנושית ורובוטים לסביבה ביתית.
• תצוגת רובוטיקה במדעטק במוזיאון הלאומי למדע.
• לימוד רובוטיקה ומדעי המחשב.
• מחקר פסיכולוגי-סוציולוגי על ילדים ורובוטיקה בהובלת המרכז האקדמי אריאל בשומרון.
• מחקר על רובוטים כאמצעי סיוע לקשישים ביחד עם קופת חולים מכבי.

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא נאו בוויקישיתוף

• אתר האינטרנט הרשמי של נאו
• Aldebaran Robotics, אתר היצרן
• הרובוט נאו, האתר הרשמי בעברית
• קבוצת רובוקאפ של אוניברסיטת בר-אילן
• פרויקט KSERA בו נאו משמש כמסייע לקשישים
• המוזיאון הלאומי למדע - מדעטק בדף מיוחד לרובוטים אנושיים.
• ערוץ וידאו בעברית אודות הרובוט נאו
• פיתוח בינה מלאכותית לנאו (הקישור אינו פעיל) תכנות משימות לנאו בעזרת מערכת קבלת החלטות CogniTAO בשפת C++‎

הערות שוליים

1. Nao - a robot that sees, speaks, reacts to touch and surfs the web
2. Nao robot replaces AIBO in RoboCup Standard Platform League, Engadget, Aug 16, 2007