211service.com
Robustní robot pro seniory
Již více než deset let pracovali robotici na systémech pro seniory a doufali, že prodlouží dobu, kterou mohou senioři žít doma, a zlepší kvalitu jejich života. Nyní výzkumníci z MIT postavili humanoidního robota se speciálním systémem sledování pohybu a pružinovými pohony, díky nimž je lépe vybaven pro domácí práce. Robot, pojmenovaný Domo, dokáže velikost předmětu potřást s ním v ruce a poté jej uložit do skříně.
Pomocná ruka: Robot Domo je navržen tak, aby pomáhal starším lidem se základními úkoly, jako je odkládání potravin. Domo dokáže zjistit hrubé rozměry předmětu tak, že jej drží v ruce a zatřese s ním.
Demografie se mění, zejména v Japonsku, Evropě a USA, říká Aaron Edsinger, vedoucí výzkumník projektu Domo a postdoktorandský student v laboratoři počítačové vědy a umělé inteligence na MIT. Je spousta lidí, kteří stárnou, a málo mladých lidí, kteří by se o ně starali.
Vyvinout víceúčelového robota pro seniory však nebylo snadné, protože domácí prostředí je tak nepředvídatelné. Průmyslové roboty, které jsou široce používány ve výrobě, pracují s díly, které se dodávají ve standardních tvarech a velikostech. Jídlo však ne. Jednoduchý úkol, jako je odkládání potravin, se tedy může značně zkomplikovat.
Domo s touto variabilitou počítá. Namísto předprogramování robota tak, aby věděl, jak zacházet pouze s plechovkami a krabicemi určitých rozměrů, má Edsinger Domo velikost každé položky – jednu po druhé – předtím, než se rozhodne, jak by měla být uložena.
Multimédia
Prohlédněte si prezentaci robota Domo.
Proces ukládání do polic začíná, když člověk vloží předmět do jedné z robotových rukou. Robot pak určí rozměry objektu na základě přilnavosti a analýzy videa. Nejprve robot vrtí objektem v ruce, zatímco videokamery v hlavě robota zaznamenávají pohyb. Robot ví, jakou sílu použil při kývání, takže ví, jak moc by se měl předmět, který drží, pohnout. Pomocí speciálního softwaru pro zachycení pohybu najde Domo ve videu objekt, který se pohybuje podle předpovědi, a předpokládá, že jde o předmět v jeho ruce.
Nyní, když robot identifikoval předmět, který má být odložen, musí Domo určit jeho tvar a velikost. Pokud se jedná o malý předmět, který se robotovi vejde do ruky, může určit velikost předmětu na základě jeho uchopení. U dlouhých objektů musí robot provést více analýzy videa.
S vědomím, že špička dlouhého předmětu se bude chvět rychleji než ostatní, software izoluje část předmětu, která se pohybuje nejrychleji, a považuje ji za bod nejvzdálenější od robotovy ruky. Jakmile robot zná rozměry předmětu, může určit, jak jej nejlépe umístit do skříně. Pokud je to balíček špaget, položí ho na bok, místo aby se ho snažil postavit vzpřímeně, říká Edsinger.
Může se to zdát jako triviální úkol, ale je to z velké části proto, že lidé mají tendenci podceňovat složitost svých každodenních činností. Identifikace a umístění objektů vyžaduje mnoho různých procesů. Krása Domo spočívá v tom, že je to velmi integrovaný systém a dokáže zvládnout mnoho procesů najednou. To je důvod, proč Domo zvládne neočekávané; stejný algoritmus, který funguje pro láhev s vodou, bude fungovat pro krabici špaget.
Domo může také provádět základní úkoly vkládání, jako je umístění lžíce do misky a pomáhat s úklidem domu tím, že nosí krabici, do které může člověk vložit nepořádek. Mohu mu podat krabici jakékoli velikosti a může ji držet mezi oběma rukama, sledovat mě a držet krabici poblíž, říká Edsinger.
Domo, které bylo vytvořeno pro výzkumné účely, se pravděpodobně nikdy nedostane na regály obchodů – ani do jiné kuchyně. Ale výzkum, který jde do Domo, pravděpodobně využijí jiní robotici ve snaze vytvořit ideálního domácího robota. Například schopnost robota najít špičku předmětu je extrémně užitečná pro vědce vyvíjející roboty, kteří mohou pracovat s domácími nástroji.
Illáh Nourbachsh , profesor robotiky na Carnegie Mellon University, je ohromen speciálními pružinami zabudovanými do pohonů Domo. Tyto pružiny, známé jako sériové elastické aktuátory, lze nalézt ve 22 z 29 kloubů robota. Akční členy dávají robotovi vědět, jak velkou silou působí vnější objekt, a fungují jako tlumiče nárazů, pokud robot do něčeho narazí. Tím, že je systém odolný vůči nárazům, je bezpečnější pro robota i člověka. V továrně na montáž automobilů máte kolem robotů senzory, takže se k nim lidé nikdy nemohou dostat, říká Nourbakhsh. Ale s robotem pro domácí péči je situace zcela jiná: člověk chce, aby člověk a robot mohli pracovat v těsné blízkosti.
Nicméně, zda humanoidní stroj zůstane nejlepším robotickým řešením pro péči o seniory, zůstává kontroverzní. Sebastian Thrun , ředitel Stanfordské laboratoře umělé inteligence, se ptá, zda je nutné, aby se robot podobal člověku. Je to skvělý projekt, ale přechodem do humanoidní formy se problém stává těžším, než je třeba, říká Thurn. Robotické rameno namontované na skříni může být jednodušším řešením například problému s potravinami.
Nourbakhsh souhlasí. Problém je v tom, [že] výroba univerzálního robota s lidskou podobou je extrémně nákladná, říká. Pokud je humanoid mobilní, pak se požadavky na energii také stávají problémem. Nourbakhsh říká, že stávající baterie neběží dostatečně dlouho, aby zvládly běžné domácí práce. Říká, že si představuje budoucí systém péče o starší lidi, ve kterém budou roboti začleněni do standardních spotřebičů, jako jsou sporáky a chladničky, takže zmizí ve světě kolem vás.