AI を使用したインテリジェント ロボット工学
インテリジェント ロボット工学は、AI を使用して人とデバイスとの協働を強化します。 AI は、ロボットが動的な状況に適応し、人と自然にコミュニケーションを取れるようにします。
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ニーズ
ロボット工学は、反復的、危険、または人的エラーに対して脆弱なタスクを自動化するのに役立ちます。 ただし、自動化にインテリジェンスを取り入れないと、変化、新しい環境、または動的な要件に対応できないシステムを作ってしまいます。
アイデア
AI とロボット工学を組み合わせることで、よりスマートな自律システムが作成されます。 機械学習、画像認識、コグニティブ サービスなどにより、ロボットは単純な命令だけではなく、要求を学習して対応できます。
ソリューション
AI はインテリジェントなボットを開発するためのプラットフォームとなります。 ボットにコグニティブ サービスを取り入れることで、言語理解、画像認識、テキスト認識、翻訳などの機能を備えたスマートなボットを作ることができます。
インテリジェント ロボット工学の未来をコーディング
高度なロボット工学と AI を融合させることで、次世代のロボット工学が協調的、支援的、認知的になります。
インテリジェント ロボット工学に関する技術的な詳細
インテリジェント ロボットの構築
このラボでは、Python と Robot Operating system (ROS) を使用したロボット プログラミングの主要部分と、ロボット シミュレーターである Gazebo の使用方法について学べます。 また、実際の産業用ロボットにコードをデプロイする方法も学習できます。 このラボにより、自信を持ってインテリジェントな協働ロボット工学の導入を開始できます。
Paul-E のご紹介
このラボでは、Paul-E という名前の Rethink Robotics の Sawyer をベースにした協働ロボットを使用します。 実際のロボットは必要ありません。 このラボはシミュレーションです。
Paul-E は、組み込みのビジョン、スマートな交換可能なグリッパー、高分解能の力制御を使用して設計された、7 度の自由度を持つ統合型協働ロボット (別名 cobot) です。 ロボットの目的は特定の反復作業の自動化で、簡単に交換できるグリッパーを備えたアームが付属しています
ボット ロジック
このラボでは、ROS、Gazebo、RViz の3つのツールを使用します。
ROS は、オープン ソースでライセンスされたロボット工学ミドルウェアです。 ROS は、ライブラリ、ハードウェア抽象化、デバイス ドライバー、ビジュアライザー、メッセージ パッシング、パッケージ管理、およびソフトウェア開発者がロボット アプリケーションを作成するのに役立つその他のツールを提供します。
Gazebo を使用すると、障害物やその他のオブジェクトを使って、コンピューター上でロボットの 3D シナリオを構築できます。 これにより、実際のロボットにダメージを与えることなく、複雑または危険なシナリオでロボットをテストできます。
Rviz は、センサー データとカスタム視覚化マーカーを使用して仮想環境でロボット機能を開発する、オープン ソースの 3D ビジュアライザーです。
ロボットをインテリジェントに
Microsoft Bot Framework と Cognitive Services は、インテリジェント ボットを開発するためのプラットフォームになります。 ボットにコグニティブ サービスを取り入れることで、言語理解、画像認識、テキスト認識、翻訳などの機能を備えたスマートなボットを作ることができます。
このラボではシンプルなボットを作成します。その後、このボットが自然言語と画像認識のためのコンピューター ビジョンを使って、物理的なロボットと通信できるようにします。

インテリジェント ロボット工学のアーキテクチャ
この図では、メイン コントローラーに REST インターフェース、タスク プランナー、ビジョン システム、モーション プランナー、および Robot Operation System (ROS) が含まれています。 Sawyer Robot Controller は、ROS と組み込みコントローラーを使用します。 これら 3 つが連携して、インテリジェント ロボット工学を駆動します。

AirSim - ドローン
AirSim は、実際の環境の 3D バージョンを作成するシミュレーション ツールです。 シミュレートされたドローンが「飛行」して画像を取り込み、カスタム ビジョン モデルを構築します。 そのビジョン モデルを使用して、AI がオブジェクトまたは人を識別します。

機械教示
機械教示の概念についてご説明します。機械教示により、AI の専門知識がほとんどない開発者または各テーマの専門家が、抽象的な概念をインテリジェント システムに追加できるようになります。

機械読解
MRC (Machine Reading Comprehension) は、書かれたテキストに関する質問に答えます。 ニューラル ネットワークを使用して、MRC は人間が文章を読む際のプロセスを模倣します。 質問をすると、MRC は回答が形成されるまでドキュメントを読み取ります。

責任ある対話型 AI
対話型 AI は、デジタル アシスタント、チャット、ソーシャル メディアなど、あらゆるチャネルで企業が顧客と対話できる新しい方法です。 その可能性を最大限に実現するため、対話型ボットはユーザーの信頼が得られる方法で開発する必要があります。
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