Automatizace věci usnadňuje. To také dělá věci potenciálně děsivějšími, když vložíte svůj blahobyt do rukou technologie, která musí okamžitě volat bez předchozí konzultace s vámi, uživatelem. Například samořídící auto musí být schopné rozpoznat dopravní zácpu nebo odbočujícího cyklistu a vhodně reagovat. Pokud to dokáže efektivně, je to pro přepravu zásadní změna. Pokud se to nepodaří, výsledky mohou být fatální.
Obsah
- Největší výzva pro robotické exoskeletony
- Stále se připravuje na hlavní vysílací čas
Na University of Waterloo v Kanadě vědci pracují právě na tomto problému – aplikovaném pouze na oblast nositelných robotických obleků. Tyto obleky, které se mohou pohybovat od průmyslové nositelné předměty připomínající Mimozemšťané“Power Loader na asistenční obleky pro osoby s omezenou pohyblivostí způsobené věkem nebo tělesným postižením, se již používají jako augmentační zařízení na pomoc svým nositelům. Ale jejich provoz byl zcela manuální. Nyní jim výzkumníci chtějí dát vlastní mysl.
Doporučená videa
Za tímto účelem vyšetřovatelé University of Waterloo vyvíjejí A.I. nástroje jako počítačové vidění, které umožní exosuitům vnímat své okolí a přizpůsobit se odpovídajícím pohybům – jako je schopnost rozeznat ramena schodů a automaticky po nich vylézt nebo jinak reagovat na různá reálná prostředí pro chůzi čas. Pokud to vytáhnou, navždy to změní užitečnost těchto pomocných zařízení. Udělat to však není snadné.
Příbuzný
- Budoucnost A.I.: 4 velké věci, na které je třeba se v příštích letech dívat
- Skoky, hranice a ještě dál: Robotická obratnost postupuje horečnatým tempem
- Ochrnutý muž právě překonal světový rekord v maratonu s robotickým exoskeletem
Největší výzva pro robotické exoskeletony
"Ovládání je obecně považováno za jednu z největších výzev při vývoji robotických exoskeletonů pro aplikace v reálném světě," Brokoslaw Laschowski, Ph. D. kandidát na univerzitní oddělení System Design Engineering, řekl Digital Trends. „K zajištění bezpečného a robustního provozu používají komerčně dostupné exoskelety manuální ovládání, jako jsou joysticky nebo mobilní rozhraní, aby sdělily lokomotorický záměr uživatele. Vyvíjíme autonomní řídicí systémy pro robotické exoskelety pomocí nositelných kamer a umělých inteligenci, [aby se zmírnila] kognitivní zátěž spojená s lidskou kontrolou a rozhodováním.
V rámci projektu musel tým vyvinout klasifikační systém prostředí založený na A.I., nazvaný databáze ExoNet, o kterém tvrdí, že jde o dosud největší soubor obrazových dat s otevřeným zdrojovým kódem prostředí lidské chůze. To bylo shromážděno tím, že lidé nosili nasazenou kameru na hrudi a procházeli se po místním prostředí, zatímco zaznamenávali svůj pohyb a lokomoci. To bylo poté použito k trénování neuronových sítí.
„Náš systém klasifikace prostředí využívá hluboké učení,“ pokračoval Laschowski. „Vysoce výkonné algoritmy hlubokého učení však bývají poměrně výpočetně drahé, což je problematické pro robotické exoskelety s omezenými provozními zdroji. Proto pro klasifikaci prostředí používáme efektivní konvoluční neuronové sítě s minimálními požadavky na výpočetní a paměťové úložiště. Tyto dee-learningové algoritmy se také mohou automaticky a efektivně naučit optimální vlastnosti obrazu přímo z trénovacích dat, místo aby používali ručně vytvořené funkce, jak se to tradičně dělá.
John McPhee, profesor Systems Design Engineering na University of Waterloo, řekl Digital Trends: „V podstatě nahrazujeme ruční ovládání – [jako] zastavení, start, zvednutí nohy za krok – automatickým řešení. Jednou z analogií je automatická pohonná jednotka v autě, která nahrazuje manuální řazení. V dnešní době většina lidí jezdí s automatem, protože je efektivnější a uživatel se může více soustředit na své prostředí než na ovládání spojky a páky. Podobným způsobem automatický vysokoúrovňový ovladač pro exo otevře nové příležitosti pro uživatele [ve formě] většího povědomí o životním prostředí.“
Stejně jako u samořídícího auta vědci poznamenávají, že lidský uživatel bude mít schopnost potlačit automatický řídicí systém, pokud to bude potřeba. I když to bude stále vyžadovat trochu víry, například věřit, že váš exosuit zaznamená úlet sestoupíte-li po schodech, než je spustíte dolů, může nositel převzít kontrolu v situacích, kde se nachází nutné.
Stále se připravuje na hlavní vysílací čas
V současné době se na projektu pracuje. „V současné době se zaměřujeme na optimalizaci našeho systému klasifikace prostředí založeného na AI, konkrétně na zlepšení přesnosti klasifikace a výkonu v reálném čase,“ řekl Laschowski. "Tento technický vývoj je nezbytný pro zajištění bezpečného a robustního provozu pro budoucí klinické testování pomocí robotických exoskeletů s autonomním řízením."
Pokud by však mělo jít vše podle plánu, doufejme, že to nebude trvat příliš dlouho, než bude možné takové algoritmy nasadit v komerčně dostupných exooblecích. Díky inovativním společnostem, jako je Sarcos Robotics, jsou již stále rozšířenější a používají se ve stále rozmanitějších prostředích. Jsou také schopny výrazně zlepšit lidské schopnosti nad rámec toho, čeho by byl nositel schopen, když oblek nenosil.
V některých ohledech to velmi připomíná původní pojetí kyborga, ne jako nějaký Darth z noční můry Vader nebo RoboCop sloučení napůl člověka a napůl stroje, ale výzkumníci Manfred Clynes a Nathan Kline napsal v 60. letech 20. století, jako „organizační systém, ve kterém … problémy podobné robotům [jsou] řešeny automaticky, ponechat [lidům] svobodu zkoumat, tvořit, myslet a cítit.“ Zbavený jeho lehce hippie vibrací (tento byl 60. let), myšlenka stále trvá: Tím, že robotům umožníme, aby se autonomně starali o všední problémy spojené s navigací, mohou se lidští uživatelé soustředit na důležitější a poutavější věci. Koneckonců, většina lidí nemusí při chůzi vědomě myslet na drobnosti pohybu jedné nohy před druhou. Proč by to měl dělat někdo v robotickém obleku?
Poslední příspěvek věnovaný tomuto výzkumu byl nedávno publikované v časopise IEEE Transactions on Medical Robotics and Bionics.
Doporučení redakce
- Budoucnost automatizace: Roboti přicházejí, ale nevezmou vám práci
- Stejně jako nositelný vodicí pes pomáhá tento hřbet nevidomým v navigaci
- Jste dobrý ve StarCraftu? DARPA chce trénovat vojenské roboty pomocí vašich mozkových vln
- Delta Airlines plánuje vybavit zaměstnance těmito výkonnými robotickými exoskelety
- Exosuits pro každého: Seznamte se se společností, která dělá z nositelných robotů mainstream
