Roboty na ratunek

Pędzić do tego płonącego budynku, posprzątać niebezpieczny wyciek chemikaliów czy zlokalizować zabarykadowanego zabójcę? Może powinniśmy pozwolić Robbie to zrobić.

Roboty stacjonarne na liniach montażowych od dziesięcioleci doskonale sprawdzają się w drobiazgowych i/lub paraliżująco powtarzalnych pracach w amerykańskich fabrykach. Czy potrafią wkroczyć (lub przetoczyć się) do prawdziwego świata i podjąć się znacznie trudniejszych zadań w niezbadanym terenie?

Studenci robotów i ich projektanci z uczelni na całym świecie mieli okazję przetestować swój metal na Międzynarodowej Wspólnej Konferencji na temat Sztucznej Inteligencji (IJCAI), która co dwa lata gromadzi 2600 naukowców zajmujących się sztuczną inteligencją, która zebrała się niedawno w przepastnym Centrum Kongresowo-Handlowym Stanu Waszyngton w Seattle.

Choć może się wydawać, że to tylko zabawa i gry, cel wciąż był poważny – poprawić stan robotyki. Komercyjnie robotyka mobilna jest wciąż na bramce startowej. Jednak firma ActivMedia Research z Peterborough w stanie NH przewiduje, że sprzedaż robotów mobilnych wzrośnie o 2500 procent, z 665 mln USD w 2000 r. do 17 mld USD do 2005 r.

Drodzy robotnicy, specjaliści od usuwania bomb i pracownicy szpitali są już na niektórych placach budowy. A już wkrótce roboty mobilne mogą pełnić codzienne role odkurzaczy, kosiarek, a nawet dorożkarzy. Według analityka ActivMedia, Harry'ego Wolhandlera, do 2005 r. liczba robotów mobilnych na rynku pracy wzrośnie do 865 000.

Poważna zabawa

Nigdzie potencjał robotów nie był bardziej widoczny niż w konkursie IJCAI Robot Rescue, który symuluje ratowanie rannych osób uwięzionych w zawalonych budynkach. Różne rodzaje robotów wynegocjowały trzy tory testowe o rosnącym stopniu trudności zaprojektowane przez Narodowy Instytut Standardów i Technologii (NIST). Konkurs był wspólnie sponsorowany przez Amerykańskie Stowarzyszenie na rzecz Sztucznej Inteligencji (AAAI) i RoboCup, coroczne zawody piłki nożnej robotów.

Robot lub roboty każdej drużyny miały 25 minut na pokonanie kursu, zlokalizowanie manekinów symulujących rannych i powrót, aby zgłosić lokalizację każdej ofiary. Zespoły wahały się od całkowicie autonomicznych do całkowicie zdalnie sterowanych lub zdalnie sterowanych robotów. Więcej punktów przyznano za autonomię, czyli za poleganie na programowaniu AI robota, aby reagować na zmieniające się sytuacje.

Wybraliśmy model robota poszukiwawczo-ratunkowego, ponieważ staramy się skoncentrować wszystkie te działania sztucznej inteligencji oparte na grach na rzeczywistych problemach, mówi Adam Jacoff, inżynier mechanik w dziale inteligentnych systemów NIST w Gaithersburg, MD.

W najprostszym przypadku roboty musiały pokonać prosty dwuwymiarowy obszar przypominający labirynt i zlokalizować ofiary za pomocą symulowanych znaków życia. Jeden manekin może mieć palec, który się porusza, inny jęczy, ale nie ma żadnego ruchu. Roboty musiały wykorzystać te wskazówki, aby określić, które ofiary są żywe, a które martwe.

Następnie do tras dodano coraz więcej przeszkód i niebezpieczeństw, w tym ściany, które mogły się zawalić, gruz na podłodze, który ograniczał mobilność i różne poziomy osiągalne przez rampy i schody, a także ofiary znajdujące się na wyższych poziomach. Oczywiście było to szczególnie trudne dla robotów wykorzystujących koła do mobilności.

Chociaż robotów nie można jeszcze używać do odzyskiwania rannych osób lub udzielania pierwszej pomocy, mogą one mapować lokalizacje ofiar i zagrożenia, aby zmniejszyć ryzyko dla ratowników. Niektóre roboty przesyłają zebrane informacje do systemu komputerowego ratownika po powrocie; zdalnie sterowane roboty wyposażone w kolorową kamerę wideo pozwalają operatorowi zobaczyć, co widzi robot w czasie rzeczywistym.

Spośród sześciu rywalizujących zespołów (w porównaniu z trzema w zeszłym roku) zespół z Uniwersytetu Sharif w Teheranie w Iranie otrzymał nagrodę za osiągnięcia techniczne za mobilność robota, osiągniętą dzięki gąsienicom, które umożliwiły pojazdowi gąsienicowemu pokonywanie trudniejszych tras testowych .

Zespół z Swarthmore College w Swarthmore w stanie Pensylwania również otrzymał nagrodę za osiągnięcia techniczne za innowacyjne wykorzystanie sztucznej inteligencji. Korzystając z dwóch autonomicznych robotów, zespół Swarthmore był w stanie ominąć większy obszar i zmaksymalizować zasoby ratownika ludzkiego. Małe cylindryczne roboty były również w stanie wykonywać trójwymiarowe obrazy, które później mógł być oglądany przez operatora za pomocą przeglądarek 3D. Ale ponieważ roboty używały kół, trudniej było im pokonywać trudniejsze trasy.

Oni również toczyli się / pobiegli

Zespoły, które zdecydowały się nie konkurować, nadal demonstrowały roboty, które mogą znaleźć pracę w realnym świecie wcześniej niż większość, donosi Tucker Balch, zastępca przewodniczącego RoboCup 2001 i profesor informatyki w Georgia Tech. Zespół z University of Minnesota zademonstrował maleńkie roboty wielkości latarki z kołami na obu końcach, które można wykorzystać do przedostania się do małych, ciasnych przestrzeni w celu znalezienia ofiar uwięzionych pod gruzami.

Hiroaki Kitano, dyrektor projektu Kitano Symbiotic Systems Project w Japan Science and Technology Corp. w Tokio, a także założyciel konkursu RoboCup, zademonstrował humanoidalnego robota o imieniu PINO, który porusza się bardziej jak człowiek, a nie nieco zgarbiony istniejących robotów dwunożnych, co wymaga mniej energii.

PINO działa na komputerze Pentium III przywiązanym do dwunożnego korpusu. Zawiera również system wizyjny do rozpoznawania obiektów i czujników, dzięki którym robot może mierzyć jego postawę, równowagę, pęd i siły stopy. Każda stopa ma osiem indywidualnych czujników, a robot wykorzystuje łącznie 26 potencjometrów kąta przegubu. Ale kluczem do PINO jest algorytm genetyczny, który umożliwia robotowi samodzielne chodzenie, mówi Kitano.

Jednym z bardziej beztroskich przykładów robotyki był konkurs przystawek z jedzeniem podawanym przez robota na pozorowanym przyjęciu. Zespoły mogły używać dowolnej technologii, ale każdy robot musiał oferować żywność tylko ludziom, a nie martwym przedmiotom.

NIST ma również własne projekty robotyki. Mamy Humvee, który może jeździć samodzielnie, mówi Jacoff. Jest przeznaczony do akcji ratowniczych, ale także do sytuacji, w których człowiek jest zbyt daleko od robota, aby komunikować się w czasie rzeczywistym, na przykład w kosmosie.

Jeśli ludzie nie są pierwszymi, którzy wyjdą w proch Marsa, to prawdopodobnie dlatego, że pozwoliliśmy Robbiemu to zrobić.

ukryć