211service.com
Solidny robot dla osób starszych
Od ponad dekady robotycy pracują nad systemami dla osób starszych, mając nadzieję na wydłużenie czasu, jaki seniorzy mogą mieszkać w domu i poprawę jakości życia. Teraz naukowcy z MIT zbudowali humanoidalnego robota ze specjalnym systemem śledzenia ruchu i sprężynowymi siłownikami, dzięki czemu jest lepiej przygotowany do wykonywania prac domowych. Robot o imieniu Domo może ocenić przedmiot, potrząsając nim w dłoni, a następnie odłożyć go do szafki.
Pomocna dłoń: Robot Domo jest przeznaczony do pomocy osobom starszym w podstawowych zadaniach, takich jak odkładanie artykułów spożywczych. Domo może określić przybliżone wymiary przedmiotu, trzymając go w dłoni i potrząsając nim.
Demografia się zmienia, szczególnie w Japonii, Europie i Stanach Zjednoczonych, mówi Aaron Edsinger, główny badacz projektu Domo i doktorant w laboratorium informatyki i sztucznej inteligencji MIT. Jest wielu ludzi, którzy się starzeją i niewielu młodych ludzi, którzy by się nimi opiekowali.
Jednak opracowanie robota wielofunkcyjnego dla osób starszych nie było łatwe, ponieważ środowisko domowe jest tak nieprzewidywalne. Roboty przemysłowe, które są szeroko stosowane w produkcji, pracują z częściami o standardowych kształtach i rozmiarach. Jedzenie jednak nie. Tak więc proste zadanie, takie jak odłożenie artykułów spożywczych, może stać się dość skomplikowane.
Domo bierze pod uwagę tę zmienność. Zamiast wstępnie zaprogramować robota tak, aby wiedział, jak radzić sobie tylko z puszkami i pudełkami o określonych wymiarach, Edsinger kazał Domo sprawdzać każdy przedmiot – po jednym na raz – przed podjęciem decyzji, jak powinien być przechowywany.
Multimedia
Zobacz pokaz slajdów robota Domo.
Proces odkładania na półkę rozpoczyna się, gdy człowiek wkłada przedmiot do jednej z rąk robota. Następnie robot określa wymiary obiektu na podstawie chwytu i analizy wideo. Najpierw robot porusza obiektem w dłoni, podczas gdy kamery wideo w głowie robota rejestrują ruch. Robot wie, jaką siłę przyłożył do poruszania, więc wie, jak bardzo powinien się poruszać trzymany przez niego przedmiot. Korzystając ze specjalnego oprogramowania do przechwytywania ruchu, Domo znajduje w filmie obiekt, który porusza się zgodnie z przewidywaniami i zakłada, że jest to przedmiot trzymany w dłoni.
Teraz, gdy robot zidentyfikował przedmiot do odłożenia na półkę, Domo musi określić jego kształt i rozmiar. Jeśli jest to mały przedmiot, który mieści się w dłoni robota, może określić rozmiar przedmiotu na podstawie jego chwytu. W przypadku długich obiektów robot musi wykonać więcej analiz wideo.
Wiedząc, że końcówka długiego obiektu będzie się poruszać szybciej niż reszta, oprogramowanie izoluje część obiektu poruszającą się najszybciej i uważa ją za punkt najbardziej oddalony od dłoni robota. Gdy robot zna wymiary przedmiotu, może określić, jak najlepiej umieścić go w szafce. Jeśli jest to paczka spaghetti, położy ją na boku, zamiast próbować postawić ją pionowo, mówi Edsinger.
To może wydawać się trywialnym zadaniem, ale dzieje się tak głównie dlatego, że ludzie mają tendencję do niedoceniania złożoności swoich codziennych czynności. Identyfikacja i umieszczanie obiektów wymaga wielu różnych procesów. Piękno Domo polega na tym, że jest to bardzo zintegrowany system, który może obsługiwać wiele procesów jednocześnie. Dlatego Domo radzi sobie z nieoczekiwanym; ten sam algorytm, który działa w przypadku butelki z wodą, zadziała w przypadku pudełka spaghetti.
Domo może również wykonywać podstawowe zadania związane z wkładaniem, takie jak umieszczanie łyżki w misce i pomagać w sprzątaniu domu, nosząc ze sobą pudełko, w którym człowiek może umieścić bałagan. Mogę podać mu pudełko dowolnego rozmiaru, a on może trzymać je w obu dłoniach, śledzić mnie i trzymać pudełko w pobliżu, mówi Edsinger.
Domo, który został stworzony do celów badawczych, prawdopodobnie nigdy nie trafi na sklepowe półki – ani do niczyjej kuchni. Ale badania, które dotyczą Domo, będą prawdopodobnie wykorzystywane przez innych robotyków w ich dążeniu do stworzenia idealnego robota domowego. Na przykład zdolność robota do znajdowania czubka przedmiotu jest niezwykle pomocna dla naukowców opracowujących roboty, które mogą pracować z narzędziami gospodarstwa domowego.
Illah Nourbakhsh , profesor robotyki z Carnegie Mellon University, jest pod wrażeniem specjalnych sprężyn zastosowanych w siłownikach Domo. Sprężyny te, znane jako seryjne siłowniki elastyczne, można znaleźć w 22 z 29 przegubów robota. Siłowniki informują robota o sile przyłożonej przez obiekt zewnętrzny i działają jak amortyzatory, jeśli robot w coś uderzy. Dzięki temu, że system jest odporny na uderzenia, jest bezpieczniejszy zarówno dla robota, jak i człowieka. W montowni samochodów wokół robotów znajdują się czujniki, więc ludzie nigdy nie mogą się do nich zbliżyć, mówi Nourbakhsh. Ale w przypadku robota do opieki domowej sytuacja jest zupełnie inna: chce się, aby człowiek i robot mogli pracować blisko siebie.
Jednak to, czy humanoidalna maszyna pozostaje najlepszym robotem do opieki nad osobami starszymi, pozostaje kontrowersyjne. Sebastian Thrun dyrektor laboratorium sztucznej inteligencji w Stanford zastanawia się, czy robot musi przypominać człowieka. To świetny projekt, ale przechodząc do formy humanoidalnej, problem staje się trudniejszy niż powinien, mówi Thurn. Prostszym rozwiązaniem problemu spożywczego może być np. ramię robota zamontowane na szafce.
Nourbachsz się zgadza. Problem polega na tym, że stworzenie robota ogólnego przeznaczenia w ludzkiej postaci jest niezwykle kosztowne, mówi. Jeśli humanoid jest mobilny, problemem stają się również wymagania dotyczące zasilania. Nourbakhsh mówi, że istniejące baterie nie działają wystarczająco długo, aby poradzić sobie z rutynowymi pracami domowymi. Mówi, że wyobraża sobie przyszły system opieki nad osobami starszymi, w którym roboty zostaną włączone do standardowych urządzeń, takich jak kuchenki i lodówki, tak aby zniknęły w otaczającym Cię świecie.