Automatisierung macht die Dinge einfacher. Es macht die Dinge möglicherweise auch noch beängstigender, wenn Sie Ihr Wohlbefinden in die Hände der Technologie legen, die spontane Anrufe tätigen muss, ohne sich vorher mit Ihnen, dem Benutzer, zu beraten. Ein selbstfahrendes Auto muss beispielsweise in der Lage sein, einen Stau oder einen ausweichenden Radfahrer zu erkennen und entsprechend zu reagieren. Wenn es dies effektiv tun kann, wird es den Transport revolutionieren. Wenn dies nicht möglich ist, können die Folgen fatal sein.
Inhalt
- Die größte Herausforderung für Roboter-Exoskelette
- Ich bereite mich immer noch auf die Hauptsendezeit vor
An der University of Waterloo, Kanada, arbeiten Forscher an genau diesem Problem – nur angewendet auf den Bereich tragbarer Roboter-Exoanzüge. Diese Anzüge, die reichen können von Industrie-Wearables erinnern an Außerirdische’ Power Loader Zu Hilfsanzüge für Personen mit eingeschränkter Mobilität Aufgrund des Alters oder körperlicher Behinderungen werden bereits als Augmentationsgeräte zur Unterstützung ihrer Träger eingesetzt. Ihre Bedienung erfolgte jedoch vollständig manuell. Jetzt wollen Forscher ihnen eine eigene Meinung geben.
Empfohlene Videos
Zu diesem Zweck entwickeln Forscher der University of Waterloo eine KI. Werkzeuge wie Computer Vision, die es Exosuits ermöglichen, ihre Umgebung zu erfassen und sich anzupassen Bewegungen entsprechend – etwa die Fähigkeit, Treppen zu erkennen und diese automatisch zu erklimmen oder auf andere Weise auf unterschiedliche Gehumgebungen in der Realität zu reagieren Zeit. Sollten sie es schaffen, wird sich der Nutzen dieser Hilfsmittel für immer verändern. Dies ist jedoch nicht einfach.
Verwandt
- Die Zukunft der KI: 4 große Dinge, auf die man in den nächsten Jahren achten sollte
- Sprünge, Sprünge und mehr: Die Agilität von Robotern schreitet rasant voran
- Ein gelähmter Mann hat gerade mit einem Roboter-Exoskelett einen Marathon-Weltrekord gebrochen
Die größte Herausforderung für Roboter-Exoskelette
„Kontrolle gilt allgemein als eine der größten Herausforderungen bei der Entwicklung robotischer Exoskelette für reale Anwendungen.“ Brokoslaw Laschowski, ein Ph. D. Kandidat in der Abteilung Systems Design Engineering der Universität, sagte Digital Trends. „Um einen sicheren und robusten Betrieb zu gewährleisten, verwenden im Handel erhältliche Exoskelette manuelle Steuerungen wie Joysticks oder mobile Schnittstellen, um die Bewegungsabsicht des Benutzers zu kommunizieren. Wir entwickeln autonome Steuerungssysteme für Roboter-Exoskelette mithilfe tragbarer Kameras und künstlicher Intelligenz Intelligenz, [um die kognitive Belastung zu lindern, die mit menschlicher Kontrolle und Entscheidungsfindung verbunden ist.“
Im Rahmen des Projekts musste das Team ein KI-gestütztes Umgebungsklassifizierungssystem namens „ ExoNet-DatenbankDabei handelt es sich nach eigenen Angaben um den bislang größten Open-Source-Bilddatensatz menschlicher Gehumgebungen. Dies wurde dadurch erreicht, dass Menschen eine auf der Brust montierte Kamera trugen und durch lokale Umgebungen gingen und dabei ihre Bewegung und Fortbewegung aufzeichneten. Diese wurde dann zum Trainieren neuronaler Netze verwendet.
„Unser Umweltklassifizierungssystem nutzt Deep Learning“, fuhr Laschowski fort. „Hochleistungsfähige Deep-Learning-Algorithmen sind jedoch in der Regel recht rechenintensiv, was für Roboter-Exoskelette mit begrenzten Betriebsressourcen problematisch ist. Daher verwenden wir für die Umgebungsklassifizierung effiziente Faltungs-Neuronale Netze mit minimalem Rechen- und Speicherbedarf. Diese Dee-Learning-Algorithmen können auch automatisch und effizient optimale Bildmerkmale direkt aus Trainingsdaten lernen, anstatt wie herkömmlicherweise manuell entwickelte Merkmale zu verwenden.“
John McPhee, Professor für Systems Design Engineering an der University of Waterloo, sagte gegenüber Digital Trends: „Im Wesentlichen ersetzen wir manuelle Steuerungen – [wie] Stoppen, Starten, Bein für Schritt heben – durch eine automatisierte Lösung. Eine Analogie ist ein automatischer Antriebsstrang in einem Auto, der das manuelle Schalten ersetzt. Heutzutage fahren die meisten Leute Automatikgetriebe, weil es effizienter ist und der Benutzer sich mehr auf seine Umgebung konzentrieren kann, anstatt Kupplung und Hebel zu betätigen. In ähnlicher Weise wird eine automatisierte High-Level-Steuerung für einen Exo dem Benutzer neue Möglichkeiten [in Form] eines größeren Umweltbewusstseins eröffnen.“
Wie bei einem selbstfahrenden Auto stellen die Forscher fest, dass der menschliche Benutzer die Möglichkeit besitzt, das automatisierte Steuerungssystem bei Bedarf außer Kraft zu setzen. Es erfordert zwar immer noch ein wenig Vertrauen, um beispielsweise darauf zu vertrauen, dass Ihr Exo-Anzug einen Schwung erkennt Beim Absteigen von Treppen vor dem Abstieg kann der Träger in Situationen, in denen dies der Fall ist, die Kontrolle übernehmen notwendig.
Ich bereite mich immer noch auf die Hauptsendezeit vor
Im Moment ist das Projekt in Arbeit. „Wir konzentrieren uns derzeit auf die Optimierung unseres KI-gestützten Umgebungsklassifizierungssystems, insbesondere auf die Verbesserung der Klassifizierungsgenauigkeit und Echtzeitleistung“, sagte Laschowski. „Diese technische Entwicklung ist von entscheidender Bedeutung, um einen sicheren und robusten Betrieb für zukünftige klinische Tests mit Roboter-Exoskeletten mit autonomer Steuerung zu gewährleisten.“
Sollte jedoch alles nach Plan verlaufen, wird es hoffentlich nicht mehr lange dauern, bis solche Algorithmen in kommerziell erhältlichen Exoanzügen eingesetzt werden können. Dank innovativer Unternehmen wie Sarcos Robotics verbreiten sie sich bereits immer weiter und werden in immer vielfältigeren Umgebungen eingesetzt. Sie sind auch in der Lage, die menschlichen Fähigkeiten erheblich zu verbessern, über das hinaus, wozu der Träger ohne den Anzug fähig wäre.
In mancher Hinsicht erinnert es stark an die ursprüngliche Vorstellung des Cyborgs und nicht an einen alptraumhaften Darth Vader oder RoboCop sind eine Verschmelzung von halb Mensch und halb Maschine, aber wie die Forscher Manfred Clynes und Nathan sagen Kline schrieb in den 1960er Jahren, als „ein Organisationssystem, in dem … roboterähnliche Probleme automatisch gelöst werden, Den Menschen die Freiheit geben, zu erforschen, zu erschaffen, zu denken und zu fühlen.“ Seiner leichten Hippie-Atmosphäre beraubt (Das War In den 60er-Jahren gilt die Idee noch immer: Indem Roboter die alltäglichen Probleme im Zusammenhang mit der Navigation autonom erledigen, können sich die menschlichen Benutzer auf wichtigere, spannendere Dinge konzentrieren. Schließlich müssen die meisten Menschen beim Gehen nicht bewusst über die Kleinigkeiten nachdenken, wie man einen Fuß vor den anderen setzt. Warum sollte jemand in einem Roboter-Exoanzug das tun müssen?
Der neueste Artikel, der dieser Forschung gewidmet war, war kürzlich in der Zeitschrift IEEE Transactions on Medical Robotics and Bionics veröffentlicht.
Empfehlungen der Redaktion
- Die Zukunft der Automatisierung: Roboter kommen, aber sie werden Ihnen nicht den Job wegnehmen
- Wie ein tragbarer Blindenhund hilft dieser Rucksack blinden Menschen beim Navigieren
- Gut in StarCraft? DARPA möchte Militärroboter mit Ihren Gehirnwellen trainieren
- Delta Airlines plant, seine Mitarbeiter mit diesen leistungsstarken Roboter-Exoskeletten auszustatten
- Exosuits für alle: Lernen Sie das Unternehmen kennen, das tragbare Roboter zum Mainstream macht
