Ο αυτοματισμός κάνει τα πράγματα πιο εύκολα. Επίσης, κάνει τα πράγματα δυνητικά πιο τρομακτικά καθώς αφήνετε την ευημερία σας στα χέρια της τεχνολογίας που πρέπει να πραγματοποιεί κλήσεις κινητήριας στιγμής χωρίς να συμβουλευτεί πρώτα εσάς, τον χρήστη. Ένα αυτοοδηγούμενο αυτοκίνητο, για παράδειγμα, πρέπει να μπορεί να εντοπίσει ένα μποτιλιάρισμα ή έναν ποδηλάτη που εκτρέπεται και να αντιδρά κατάλληλα. Εάν μπορεί να το κάνει αυτό αποτελεσματικά, αλλάζει το παιχνίδι για τη μεταφορά. Εάν δεν μπορεί, τα αποτελέσματα μπορεί να είναι μοιραία.
Περιεχόμενα
- Η μεγαλύτερη πρόκληση για τους ρομποτικούς εξωσκελετούς
- Ακόμα προετοιμαζόμαστε για την prime time
Στο Πανεπιστήμιο του Βατερλώ, στον Καναδά, οι ερευνητές εργάζονται πάνω σε αυτό ακριβώς το πρόβλημα — που εφαρμόζεται μόνο στον τομέα των φορητών εξωφόριων ρομπότ. Αυτά τα κοστούμια, τα οποία μπορεί να κυμαίνονται από βιομηχανικά wearables που θυμίζουν ΕξωγήινοιPower Loader προς την βοηθητικές στολές για άτομα με κινητικά προβλήματα που οφείλονται σε ηλικία ή σωματικές αναπηρίες, χρησιμοποιούνται ήδη ως συσκευές αύξησης για να βοηθήσουν τους χρήστες τους. Αλλά ήταν εντελώς χειροκίνητα στη λειτουργία τους. Τώρα, οι ερευνητές θέλουν να τους δώσουν ένα δικό τους μυαλό.
Προτεινόμενα βίντεο
Για το σκοπό αυτό, οι ερευνητές του Πανεπιστημίου του Waterloo αναπτύσσουν A.I. εργαλεία όπως η όραση υπολογιστή που θα επιτρέψουν στις εξωφόρες να αισθανθούν το περιβάλλον τους και να προσαρμοστούν κινήσεις αναλόγως — όπως το να μπορείς να εντοπίσεις τις σκάλες και να τις ανέβεις αυτόματα ή να ανταποκριθείς με άλλο τρόπο σε διαφορετικά περιβάλλοντα περπατήματος σε πραγματικό χρόνος. Εάν το καταφέρουν, θα αλλάξει για πάντα τη χρησιμότητα αυτών των βοηθητικών συσκευών. Ωστόσο, δεν είναι εύκολο να το κάνεις.
Σχετίζεται με
- Το μέλλον της A.I.: 4 μεγάλα πράγματα που πρέπει να προσέξετε τα επόμενα χρόνια
- Άλματα, όρια και πέρα: Η ευκινησία των ρομπότ προχωρά με πυρετώδη ρυθμό
- Ένας παράλυτος μόλις έσπασε παγκόσμιο ρεκόρ μαραθωνίου με ρομποτικό εξωσκελετό
Η μεγαλύτερη πρόκληση για τους ρομποτικούς εξωσκελετούς
"Ο έλεγχος θεωρείται γενικά ως μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις για την ανάπτυξη ρομποτικών εξωσκελετών για εφαρμογές πραγματικού κόσμου." Brokoslaw Laschowski, Διδάκτωρ. υποψήφιος στο τμήμα Μηχανικών Σχεδιασμού Συστημάτων του πανεπιστημίου, δήλωσε στο Digital Trends. «Για να διασφαλιστεί η ασφαλής και στιβαρή λειτουργία, οι εμπορικά διαθέσιμοι εξωσκελετές χρησιμοποιούν χειροκίνητα χειριστήρια όπως χειριστήρια ή κινητές διεπαφές για να επικοινωνήσουν την κινητική πρόθεση του χρήστη. Αναπτύσσουμε αυτόνομα συστήματα ελέγχου για ρομποτικούς εξωσκελετούς χρησιμοποιώντας φορητές κάμερες και τεχνητούς νοημοσύνη, [έτσι ώστε να ανακουφιστεί] το γνωστικό βάρος που σχετίζεται με τον ανθρώπινο έλεγχο και τη λήψη αποφάσεων».
Ως μέρος του έργου, η ομάδα έπρεπε να αναπτύξει ένα σύστημα ταξινόμησης περιβάλλοντος με τεχνολογία A.I., που ονομάζεται το Βάση δεδομένων ExoNet, το οποίο ισχυρίζεται ότι είναι το μεγαλύτερο σύνολο δεδομένων εικόνων ανοιχτού κώδικα ποτέ για περιβάλλοντα ανθρώπινης βάδισης. Αυτό συγκεντρώθηκε βάζοντας τους ανθρώπους να φορούν μια τοποθετημένη κάμερα στο στήθος τους και να περπατούν σε τοπικά περιβάλλοντα ενώ καταγράφουν την κίνηση και την κίνησή τους. Στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκε για την εκπαίδευση των νευρωνικών δικτύων.
«Το σύστημα ταξινόμησης του περιβάλλοντος μας χρησιμοποιεί βαθιά μάθηση», συνέχισε ο Laschowski. «Ωστόσο, οι αλγόριθμοι βαθιάς μάθησης υψηλής απόδοσης τείνουν να είναι αρκετά υπολογιστικά ακριβοί, κάτι που είναι προβληματικό για ρομποτικούς εξωσκελετούς με περιορισμένους λειτουργικούς πόρους. Επομένως, χρησιμοποιούμε αποτελεσματικά συνελικτικά νευρωνικά δίκτυα με ελάχιστες υπολογιστικές απαιτήσεις και απαιτήσεις αποθήκευσης μνήμης για την ταξινόμηση περιβάλλοντος. Αυτοί οι αλγόριθμοι βαθιάς μάθησης μπορούν επίσης να μάθουν αυτόματα και αποτελεσματικά τις βέλτιστες δυνατότητες εικόνας απευθείας από τα δεδομένα εκπαίδευσης, αντί να χρησιμοποιούν χειροκίνητα χαρακτηριστικά όπως γίνεται παραδοσιακά.
John McPhee, καθηγητής Μηχανικής Σχεδίασης Συστημάτων στο Πανεπιστήμιο του Waterloo, είπε στο Digital Trends: «Ουσιαστικά, αντικαθιστούμε τα χειροκίνητα χειριστήρια — [όπως] στάση, εκκίνηση, σήκωμα ποδιού για βήμα — με ένα αυτοματοποιημένο λύση. Μια αναλογία είναι ένα αυτόματο σύστημα μετάδοσης κίνησης σε ένα αυτοκίνητο, το οποίο αντικαθιστά τη χειροκίνητη αλλαγή ταχυτήτων. Σήμερα, οι περισσότεροι άνθρωποι οδηγούν αυτόματα επειδή είναι πιο αποτελεσματικά και ο χρήστης μπορεί να εστιάσει στο περιβάλλον του περισσότερο αντί να χειριστεί τον συμπλέκτη και το ραβδί. Με παρόμοιο τρόπο, ένας αυτοματοποιημένος ελεγκτής υψηλού επιπέδου για ένα exo θα ανοίξει νέες ευκαιρίες για τον χρήστη [με τη μορφή] μεγαλύτερης περιβαλλοντικής ευαισθητοποίησης».
Όπως και με ένα αυτο-οδηγούμενο αυτοκίνητο, οι ερευνητές σημειώνουν ότι ο άνθρωπος χρήστης θα έχει την ικανότητα να παρακάμπτει το αυτοματοποιημένο σύστημα ελέγχου εάν παραστεί ανάγκη. Ενώ θα χρειαστεί ακόμα λίγη πίστη για να, για παράδειγμα, να εμπιστευτείτε ότι η στολή σας θα εντοπίσει μια πτήση κατεβαίνοντας τις σκάλες πριν τις εκτοξεύσει, ο χρήστης μπορεί να πάρει τον έλεγχο σε σενάρια όπου είναι απαραίτητη.
Ακόμα προετοιμαζόμαστε για την prime time
Αυτή τη στιγμή, το έργο είναι ένα έργο σε εξέλιξη. «Εστιάζουμε επί του παρόντος στη βελτιστοποίηση του συστήματος ταξινόμησης περιβάλλοντος που λειτουργεί με A.I., βελτιώνοντας συγκεκριμένα την ακρίβεια ταξινόμησης και την απόδοση σε πραγματικό χρόνο», δήλωσε ο Laschowski. «Αυτή η τεχνική εξέλιξη είναι απαραίτητη για τη διασφάλιση της ασφαλούς και στιβαρής λειτουργίας για μελλοντικές κλινικές δοκιμές με χρήση ρομποτικών εξωσκελετών με αυτόνομο έλεγχο».
Ωστόσο, εάν όλα πάνε σύμφωνα με το σχέδιο, ελπίζουμε ότι δεν θα αργήσει πολύς μέχρι να μπορέσουν να αναπτυχθούν τέτοιοι αλγόριθμοι σε εμπορικά διαθέσιμα exosuit. Γίνονται ήδη πιο διαδεδομένα, χάρη σε καινοτόμες εταιρείες όπως η Sarcos Robotics, και χρησιμοποιούνται σε ολοένα και διαφορετικά περιβάλλοντα. Είναι επίσης ικανά να ενισχύσουν πολύ τις ανθρώπινες ικανότητες πέρα από αυτό που θα μπορούσε να κάνει ο χρήστης όταν δεν φορούσε το κοστούμι.
Κατά κάποιο τρόπο, θυμίζει πολύ την αρχική σύλληψη του cyborg, όχι σαν κάποιο εφιαλτικό Darth Vader ή RoboCop συνένωση μισού ανθρώπου και μισής μηχανής, αλλά, όπως οι ερευνητές Manfred Clynes και Nathan Κλάιν έγραψε τη δεκαετία του 1960, ως «ένα οργανωτικό σύστημα στο οποίο … προβλήματα που μοιάζουν με ρομπότ [επιλύονται] αυτόματα, αφήνοντας [τους ανθρώπους] ελεύθερους να εξερευνούν, να δημιουργούν, να σκέφτονται και να αισθάνονται». Ξεχασμένος από τις αχνά χίπις δονήσεις του (Αυτό ήταν τη δεκαετία του ’60), η ιδέα εξακολουθεί να ισχύει: Αφήνοντας τα ρομπότ να φροντίζουν αυτόνομα τα εγκόσμια προβλήματα που σχετίζονται με την πλοήγηση, οι ανθρώπινοι χρήστες μπορούν να επικεντρωθούν σε πιο σημαντικά, ελκυστικά πράγματα. Εξάλλου, οι περισσότεροι άνθρωποι δεν χρειάζεται να σκέφτονται συνειδητά τις λεπτομέρειες της κίνησης του ενός ποδιού μπροστά από το άλλο όταν περπατούν. Γιατί πρέπει να το κάνει κάποιος με εξωφόρι ρομπότ;
Η τελευταία εργασία αφιερωμένη σε αυτή την έρευνα ήταν δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό IEEE Transactions on Medical Robotics and Bionics.
Συστάσεις των συντακτών
- Το μέλλον του αυτοματισμού: Τα ρομπότ έρχονται, αλλά δεν θα σας πάρουν τη δουλειά
- Όπως ένας φορητός σκύλος οδηγός, αυτή η πλάτη βοηθάει τους τυφλούς να πλοηγούνται
- Καλός στο StarCraft; Η DARPA θέλει να εκπαιδεύσει στρατιωτικά ρομπότ με τα εγκεφαλικά σας κύματα
- Η Delta Airlines σχεδιάζει να εξοπλίσει τους υπαλλήλους με αυτούς τους ισχυρούς ρομποτικούς εξωσκελετούς
- Exosuits για όλους: Γνωρίστε την εταιρεία που κάνει τα wearable ρομπότ mainstream
