Vil du løfte 200 pund uden at svede? Spænd i denne exosuit

For en mesterskabsvægtløfter er det svært at udføre en barbell curl med 200 pund. Få et halvt dusin gentagelser, og du vil med rette føle dig som Superman i fitnesscentret. Men hvad nu hvis dit job var at udføre bicep-krøller på alt op til 200 pund, otte timer om dagen, fem dage om ugen? Og hvad hvis du i stedet for blot at løfte vægtene behændigt skulle manipulere dem på plads, så de kunne sættes sammen med andre genstande på 200 pund? Åh, og du var nødt til at gøre det på en sådan måde, at du ville forblive skadesfri og potentielt fortsætte din vægtløfterkarriere indtil en obligatorisk pensionsalder på f.eks. 66 eller 67?

Det åbenlyse svar er, at du ville vælge en anden karriere. Ingen kunne udføre sådan et job, slet ikke hvis de håbede på at holde deres krop i halvvejs funktionsdygtig stand. Det var der et firma ringede Sarcos Robotics kommer i.

I mere end 35 år har firmaet Salt Lake City, Utah bygget robotudstyr til en række applikationer, fra undersøiske bjærgningsrobotter til den amerikanske flåde til robotpirater og dinosaurer til tema parker. Derefter, omkring århundredeskiftet, blev det kontaktet af DARPA, Defence Advanced Research Projects Agency i U.S. Forsvarsministeriet med et fristende ambitiøst forslag: At bygge verdens første batteridrevne, helkropsindustrielle eksoskelet. Sådan en dragt ville, håbede DARPA, kunne øge de amerikanske soldaters fysiske evner; giver dem et servo-assisteret boost for at hjælpe med at gøre dem hurtigere, stærkere, større.

"DARPA har et ordsprog: de ønsker kun at finansiere ting, der er 'DARPA hårde'," sagde Sarcos CEO Ben Wolff til Digital Trends. "Det betyder ting der er så enestående hårde nok til, at ingen andre i verden er sindssyge nok til at prøve at komme over mållinjen." At bygge en robot-eksodragt, der svarer til Udlændinge' Power Loader tæller helt sikkert.

Hop frem til 2019, og Sarcos er endelig ved at nå sit mål. I begyndelsen af ​​2020 vil den sende de første "alfa-enheder" af sin Guardian XO-drevne exosuit til de første kunder, herunder det amerikanske militær. Denne dragt vil give brugerne mulighed for gentagne gange at løfte og manipulere genstande, der vejer op til 200 pund uden at svede (eller noget andet for den sags skyld). Selvom dette for de fleste af os kun markerer starten på det virkelige liv exosuits, er det for Sarcos kulminationen på fase et af en stor rejse i dets historie.

"Tilbage i 2000, ville vores team have troet, at det ville have taget indtil 2020 at nå dertil, hvor vi er nu? Nej, sagde Wolff. Efter at have sluttet sig til Sarcos i 2015, var virksomhedens exosuit-projekt allerede en urolig teenager, da han kom. "Det har været en lang række at hakke, med hundredvis af millioner brugte dollars, utallige mandetimer og et manisk fokus på at forsøge at nå frem til noget, der er robust og nyttigt på området."

I 2020 vil det være det hele værd. Forhåbentlig.

Fra science fiction til science fact

Ideen om en bærbar robot, også kendt som et krafteksoskelet, har længe været indgroet i populærkulturen. I dag er det mest populære referencepunkt sandsynligvis Marvel's Iron Man, den førnævnte Power Loader, eller måske exosuits set i film som 2014's Tom Cruise-køretøj, Live Die Repeat: Edge of Tomorrow. Men for puristerne går det længere tilbage; helt sikkert så langt tilbage som de udvidede mobile infanteri-kraftdragter beskrevet i Robert Heinleins science fiction-roman fra 1959 Starship Troopers.

“Hvad var så glædeligt for mig, da jeg gik tilbage og læste den bog for anden gang som voksen i min rolle hos Sarcos, i modsætning til læste det som barn, [er det] jeg indså, at vi faktisk har skabt en fysisk manifestation af det, Heinlein beskrev,« Wolff sagde. "I hvert fald når det kommer til den intuitive karakter af jakkesættet."

I Heinleins verden er drømmen, at powerdragten ubesværet vil øge bærerens evner. Soldater i en krig ønsker ikke at rode rundt med en ikke-intuitiv maskine; de vil have noget, der, for at omskrive afdøde Steve Jobs, "bare virker." Eksodragten blev derfor født fra samme sted som den oprindelige drøm om cyborgen. I et essay fra 1960, skrev mønterne af begrebet "cyborg", at det er et "organisatorisk system, hvor sådanne robotlignende problemer bliver taget hånd om automatisk og ubevidst, hvilket efterlader mennesket frit til at udforske, skabe, tænke og føle." (Eller, i tilfælde af en robot-eksosuit, hvad du ellers måtte blive bedt om at gøre mens du har den på.)

Sarcos er langt fra den første gruppe, der tager fat på udfordringen med at bygge en power-suit fra det virkelige liv. I 1965 gik General Electric sammen med luftfartsingeniører fra Cornell University for at bygge en eksoskelet kaldet Hardiman. Det demonstrerede i sidste ende en fungerende arm, der kunne få det til at løfte 1.500 pund til at føles som at løfte 44 pund. Men det krævede et lille rum fyldt med generatorer og hydrauliske pumper for at fungere. Det kunne vise sig at være en udfordring at bruge i marken.

Andre har også prøvet, men Sarcos er overbevist om, at dens tilgang er den bedste endnu - i hvert fald hvad angår militære eller industrielle applikationer, der kræver tunge løft.

"[Guardian XO-dragten] giver dig mulighed for at bevæge dig på stort set alle de måder, som mennesker normalt bevæger sig," sagde Wolff. "Vi har fuld bevægelsesområde i over- og underkroppen. Det er virkelig næsten uhyggeligt. Det er så intuitivt at bruge, netop fordi det ikke hæmmer dit bevægelsesområde. Du kan bevæge dig med menneskelig hastighed. Det kræver ikke tanker om, hvordan man bruger maskinen. Det betyder, at du bare kan fokusere på at udføre jobbet.”

Som nævnt handler det job ikke kun om tunge løft. Det handler også om at kunne manipulere de tunge genstande, såsom at sammensætte flere komponenter til montering. "I dag bruger vi traverskraner og gaffeltrucks til at udføre nogle af disse opgaver," fortsatte Wolff. "Men de har simpelthen ikke det niveau af fingerfærdighed, som mennesker har."

Guardian XO er ubundet og fuldt elektrisk med en køretid på to timer, selvom dens batteripakker kan skiftes ud for at holde den kørende en hel dag. Det tager kun sekunder at tage på og af, og kun få minutter for en ny bruger at lære, hvordan den fungerer. Wolff mener, at det vil ændre arbejdet inden for konstruktion, fremstilling og logistik, både til militær brug og private virksomheders. Der er cirka 300 millioner mennesker i hele den udviklede verden, som dagligt beskæftiger sig med fysisk krævende arbejde. Denne teknologi kan hjælpe dem.

“Forestil dig en verden, hvor folk kan arbejde den slags job, så længe de vil; hvor du ikke behøver at gå på pension, fordi deres kroppe er såret," sagde han. "Eller en verden, hvor mennesker i alle forskellige former, størrelser og aldersgrupper kan udføre fysisk krævende arbejde. Vi udligner vilkårene for en meget bredere del af den potentielle arbejdsstyrke."

Ikke her for at erstatte dig

Den sædvanlige fortælling, når det kommer til robotter og arbejdsstyrken er at de er her for at erstatte os. En robot, der udfører dit arbejde hurtigere, end du kan - og ikke forårsager irriterende problemer, som det indimellem får syg, holder ferie eller ønsker at få noget søvn efter en hård dags arbejde - er en skræmmende udsigt. En kombination af gennembrud inden for robotteknologi og nye startups’ ønske om at finde områder, der er modne til automatisering betyder, at arbejdere i mange roller føler, at de er på nippet til at være, for at citere en anden sci-fi klassiker, opsagt.

Wolff har et andet syn på tingene. Ligesom den oprindelige vision om cyborgen, mener han, at robotter er her for at øge os; ikke at gøre op med os.

"Automation kan ikke løse alle problemerne," sagde han. "Automation kan ikke håndtere udfordringerne i komplekse, ustrukturerede miljøer. Der er masser af steder, hvor der stadig kræves menneskelig intelligens for at få arbejdet gjort." På trods af fremskridt inden for områder lige fra A.I. smartere til billigere, lavenergikomponenter, mener han, at robotter ikke meningsfuldt vil erstatte mennesker i alle sfærer i "årtier og årtier til komme."

Det relaterer sig til ideen om Moravecs paradoks, observationen af ​​A.I. og robotforskere, der ræsonnementer på højt niveau kræver forholdsvis lidt beregning, mens sansemotoriske færdigheder på lavt niveau kræver betydeligt mere beregningsmæssige ressourcer. Med andre ord, det hårde er nemt; de nemme ting er svære.

Forestil dig, hvis du lige nu skulle flytte fra hvor end du læser denne artikel til din næste transportform. Hvis du er på et kontor, skal du muligvis rejse dig fra stolen, navigere til en elevator eller fly trapper, rejs ned et par etager, forlad bygningen, kryds en parkeringsplads og kom ind i din bil. For et arbejdsdygtigt menneske er dette en opgave så enkel, at vi knap behøvede at tænke over det. For en robot ville dette være en monumental præstation. Det er faktisk så komplekst, at Apples medstifter Steve Wozniak har betegnet en variation af det for "kaffe test” for at demonstrere, hvad vi kunne betragte som kunstig generel intelligens på menneskeligt niveau. Woz foreslår, at for at bestå kaffetesten skal en maskine kunne komme ind i et gennemsnitligt amerikansk hjem og finde ud af, hvordan man laver en kop kaffe. Nemt for mennesker; lige nu umuligt for maskinintelligens på grund af kompleksiteten af ​​den verden, vi har skabt.

“Din hjerne er skabt til at kunne tage input fra bogstaveligt talt milliarder af datapunkter og bruge disse til informer hver eneste handling, du foretager dig, hver bevægelse af din hånd og arm, alt, hvad du ser på,” Wolff sagde. "Din hjerne behandler alt dette på en måde, du umuligt kan forestille dig, at vores maskine ville være i stand til at replikere, uden selv at tænke, udfører du den aktivitet fejlfrit uden at give det et sekund tænkte.”

Det bedste menneske- og maskinverdenen har at byde på

Wolff mener, at den ideelle parring af menneske og maskine vil "kombinere det bedste af menneskelig intelligens, visdom og dømmekraft med maskiners styrke, udholdenhed og præcision."

Vil Sarcos Robotics være virksomheden, der formår at skabe denne ideelle parring? Han kan prale af noget utvivlsomt spændende teknologi og hvad Wolff beskriver som "et af de længst faste robotteams i verden," er han overbevist om, at det kan.

Vi får en bedre idé i begyndelsen af ​​næste år, når de første Guardian XO alpha-enheder sendes til kunder i militæret og den tunge industri. Feedback fra den indledende udrulning vil derefter blive brugt til at foretage ændringer til den indledende produktion med de færdige kommercielle enheder kommer til salg i 3. kvartal 2020, prissat til $100.000 pr. enhed eller udlejes som et af verdens første "robots-as-a-service"-abonnementer model.

Og efter at lignende robot-eksosuits er installeret i varehuse og andre faciliteter rundt om i verden, hvor lang tid endnu, før vi får den flyvende Iron Man-eksosuit, som Hollywood har lovet os? "Når nogen giver mig Arc-reaktoren, så kan vi begynde at tale om det," grinede Wolff.

Giv det måske hinanden 20 år!

Redaktørens anbefalinger

• Denne teknologi var science fiction for 20 år siden. Nu er det virkelighed
• Exosuits for alle: Mød virksomheden, der gør bærbare robotter mainstream
• Fremtiden er ankommet. Vil du have bevis? Tjek disse fantastiske roboteksoskeletter
• LGs SuitBot-bærbare exosuit vil give arbejderne den ekstra styrke, de har brug for