Vil du løfte 200 kilo uten å svette? Fest i denne eksosdressen

For en vektløfter i mesterskapet er det tøft å utføre en vektstangcurl med 200 pund. Få et halvt dusin repetisjoner, og du vil med rette føle deg som Supermann i treningsstudioet. Men hva om jobben din var å utføre bicep-krøller på opp til 200 pund, åtte timer om dagen, fem dager i uken? Og hva om du, i stedet for å bare løfte vektene, måtte behendig manipulere dem på plass slik at de kunne settes sammen med andre gjenstander på 200 pund? Å, og du måtte gjøre det på en slik måte at du ville forbli skadefri, og potensielt fortsette din vektløfterkarriere til en obligatorisk pensjonsalder på for eksempel 66 eller 67?

Det åpenbare svaret er at du ville valgt en annen karriere. Ingen kunne utføre en slik jobb, i hvert fall ikke hvis de håpet å holde kroppen i halvveis funksjonsdyktig stand. Det var dit et firma ringte Sarcos Robotics kommer inn.

I mer enn 35 år har selskapet Salt Lake City, Utah bygget robotenheter for en rekke applikasjoner, fra undersjøiske bergingsroboter for den amerikanske marinen til robotpirater og dinosaurer for tema parker. Deretter, rundt århundreskiftet, ble det oppsøkt av DARPA, Defense Advanced Research Projects Agency i U.S.A. Forsvarsdepartementet, med et fristende ambisiøst forslag: Å bygge verdens første batteridrevne, helkroppsindustrielle Hudskjelett. En slik drakt ville, håpet DARPA, kunne øke de fysiske evnene til amerikanske soldater; gir dem en servo-assistert boost for å gjøre dem raskere, sterkere, større.

"DARPA har et ordtak: de ønsker bare å finansiere ting som er 'DARPA-harde'," sa Sarcos-sjef Ben Wolff til Digital Trends. «Det betyr ting som er så enestående vanskelig nok til at ingen andre i verden er gale nok til å prøve å komme seg over mållinjen.» Bygge en roboteksodress som tilsvarer Romvesener' Power Loader teller absolutt.

Hopp frem til 2019, og Sarcos er endelig i ferd med å nå målet sitt. Tidlig i 2020 vil den sende de første "alfa-enhetene" av sin Guardian XO-drevne eksosdrakt til første kunder, inkludert det amerikanske militæret. Denne drakten vil gi brukere muligheten til å gjentatte ganger løfte og manipulere gjenstander som veier opptil 200 pund uten å svette (eller noe annet for den saks skyld). Selv om dette for de fleste av oss bare markerer starten på eksosdrakter fra det virkelige liv, er det for Sarcos kulminasjonen av fase én av en stor reise i historien.

"Tilbake i 2000, ville teamet vårt ha trodd at det ville ha tatt til 2020 å komme dit vi er nå? Nei, sa Wolff. Etter å ha sluttet seg til Sarcos i 2015, var selskapets exosuit-prosjekt allerede en urolig tenåring da han kom. "Det har vært en lang rad å hakke, med hundrevis av millioner av dollar brukt, utallige arbeidstimer og et manisk fokus på å prøve å komme til noe som er robust og nyttig i feltet."

I 2020 vil det være verdt det. Forhåpentligvis.

Fra science fiction til science fact

Ideen om en bærbar robot, også kjent som et krafteksoskjelett, har lenge vært inngrodd i populærkulturen. I dag er det mest populære referansepunktet sannsynligvis Marvels Iron Man, den nevnte Power Loader, eller kanskje eksodressene sett i filmer som 2014s Tom Cruise-kjøretøy, Live Die Repeat: Edge of Tomorrow. Men for puristene går det lenger tilbake; absolutt så langt tilbake som de utvidede mobile infanteristraktene beskrevet i Robert Heinleins science fiction-roman fra 1959 Starship Troopers.

«Hva var så gledelig for meg da jeg gikk tilbake og leste den boken for andre gang som voksen i rollen min hos Sarcos, i motsetning til leste det som barn, [er det] jeg innså at vi faktisk har skapt en fysisk manifestasjon av det Heinlein beskrev,» Wolff sa. "I hvert fall når det gjelder den intuitive karakteren til drakten."

I Heinleins verden er drømmen at kraftdressen uten problemer vil øke brukernes evner. Soldater i en krig ønsker ikke å fikle med en ikke-intuitiv maskin; de vil ha noe som, for å parafrasere avdøde Steve Jobs, «bare fungerer». Eksodressen ble derfor født fra samme sted som den opprinnelige drømmen om cyborgen. I et essay fra 1960, skrev mynterne av begrepet "cyborg" at det er et "organisasjonssystem der slike robotlignende problemer blir tatt hånd om automatisk og ubevisst, slik at mennesket er fritt til å utforske, skape, tenke og føle.» (Eller, i tilfelle av en robot-eksosdrakt, hva annet du måtte bli bedt om å gjøre mens du har den på.)

Sarcos er langt fra den første gruppen som takler utfordringen med å bygge en virkelig kraftdress. I 1965 slo General Electric seg sammen med luftfartsingeniører fra Cornell University for å bygge en eksoskjelett kalt Hardiman. Det demonstrerte til slutt en fungerende arm som kunne få det til å føles som å løfte 1500 pund som å løfte 44 pund. Men det krevde et lite rom fullt av generatorer og hydrauliske pumper for å fungere. Det kan vise seg å være en utfordring å bruke i felten.

Andre har også prøvd, men Sarcos er overbevist om at tilnærmingen er den beste hittil – i det minste når det gjelder militære eller industrielle applikasjoner som krever tunge løft.

"[Guardian XO-drakten] lar deg bevege deg på praktisk talt alle måtene som mennesker vanligvis beveger seg," sa Wolff. "Vi har hele bevegelsesområdet i over- og underkroppen. Det er egentlig nesten uhyggelig. Det er så intuitivt å bruke, nettopp fordi det ikke hindrer bevegelsesområdet ditt. Du kan bevege deg i menneskelig hastighet. Det krever ikke å tenke på hvordan du bruker maskinen. Det betyr at du bare kan fokusere på å gjøre jobben."

Som nevnt handler den jobben ikke bare om tunge løft. Det handler også om å kunne manipulere de tunge gjenstandene, for eksempel å sette sammen flere komponenter for montering. "I dag bruker vi traverskraner og gaffeltrucker for å gjøre noen av disse oppgavene," fortsatte Wolff. "Men de har rett og slett ikke det nivået av fingerferdighet som mennesker har."

Guardian XO er ubundet og helt elektrisk, med en kjøretid på to timer, selv om batteripakkene kan byttes ut for å holde den i gang en hel dag. Det tar bare sekunder å ta på og av, og bare minutter for en ny bruker å lære hvordan den fungerer. Wolff tror at det vil transformere arbeidet innen konstruksjon, produksjon og logistikk, både for militær bruk og private selskaper. Det er omtrent 300 millioner mennesker over hele den utviklede verden som daglig engasjerer seg i fysisk krevende arbeid. Denne teknologien kan hjelpe dem.

«Se for deg en verden hvor folk kan jobbe med slike jobber så lenge de vil; hvor du ikke trenger å trekke deg tilbake fordi kroppen deres er skadet, sa han. «Eller en verden der mennesker i alle forskjellige former, størrelser og aldersgrupper kan utføre fysisk krevende arbeid. Vi jevner ut konkurransevilkårene for en mye bredere del av den potensielle arbeidsstyrken.»

Ikke her for å erstatte deg

Den vanlige fortellingen når det kommer til roboter og arbeidsstyrken er at de er her for å erstatte oss. En robot som gjør jobben din raskere enn du kan – og som ikke forårsaker irriterende problemer som å få syk, ta ferie eller ønske å sove etter en hard arbeidsdag - er en skremmende prospekt. En kombinasjon av gjennombrudd innen robotteknologi og nye oppstartsbedrifters ønske om å finne områder som er modne for automatisering betyr at arbeidere i mange roller føler at de er på nippet til å være, for å sitere en annen sci-fi-klassiker, avsluttet.

Wolff har et annet syn på ting. Akkurat som den opprinnelige visjonen om cyborgen, tror han at roboter er her for å forsterke oss; ikke å gjøre unna oss.

"Automasjon kan ikke løse alle problemene," sa han. "Automasjon kan ikke håndtere utfordringene i komplekse, ustrukturerte miljøer. Det er mange steder hvor menneskelig intelligens fortsatt kreves for å få jobben gjort.» Til tross for fremskritt på områder som spenner fra A.I. smartere til billigere komponenter med lav effekt, mener han at roboter ikke meningsfullt vil erstatte mennesker i alle sfærer på "tiår og tiår til komme."

Den relaterer seg til ideen om Moravecs paradoks, observasjonen av A.I. og robotforskere som resonnerer på høyt nivå krever relativt lite beregning, mens sensorimotoriske ferdigheter på lavt nivå krever betydelig mer beregningsmessige ressurser. Med andre ord, de harde tingene er enkle; de enkle tingene er vanskelige.

Tenk om du akkurat nå måtte flytte fra hvor du enn leser denne artikkelen til din neste transportmåte. Hvis du er på et kontor, må du kanskje reise deg fra stolen, navigere til en heis eller fly trapper, gå ned et par etasjer, forlat bygningen, kryss en parkeringsplass og gå inn i din bil. For et funksjonsdyktig menneske er dette en oppgave så enkel at vi knapt trenger å tenke på den. For en robot ville dette vært en monumental prestasjon. Det er faktisk så komplisert at Apples medgründer Steve Wozniak har kalt en variant av det "kaffetest” for å demonstrere hva vi kan betrakte som kunstig generell intelligens på menneskelig nivå. Woz foreslår at for å bestå kaffetesten, må en maskin kunne gå inn i et gjennomsnittlig amerikansk hjem og finne ut hvordan man lager en kopp kaffe. Enkelt for mennesker; akkurat nå umulig for maskinintelligens på grunn av kompleksiteten i verden som vi har skapt.

"Hjernen din er skapt for å kunne ta innspill fra bokstavelig talt milliarder av datapunkter og bruke disse til informer hver eneste handling du tar, hver bevegelse av hånden og armen, alt du ser på,» Wolff sa. "Hjernen din behandler alt dette på en måte du umulig kan forestille deg maskinen vår ville være i stand til å replikere, uten engang å tenke, utfører du den aktiviteten feilfritt, uten å gi det et sekund tenkte."

Det beste menneske- og maskinverdenen har å tilby

Wolff mener at den ideelle sammenkoblingen av menneske og maskin vil "kombinere det beste av menneskelig intelligens, visdom og dømmekraft med styrken, utholdenheten og presisjonen til maskiner."

Vil Sarcos Robotics være selskapet som klarer å skape denne ideelle sammenkoblingen? Med utvilsomt spennende teknologi og det Wolff beskriver som "et av de lengste faste robotteamene i verden", er han sikker på at det kan.

Vi får en bedre idé tidlig neste år, når de første Guardian XO alpha-enhetene sendes til kunder i militær- og tungindustrien. Tilbakemelding fra den første utrullingen vil deretter bli brukt til å gjøre endringer for den første produksjonen, med de ferdige kommersielle enhetene kommer i salg i Q3 2020, priset til $100 000 per enhet eller leid ut som et av verdens første "robots-as-a-service"-abonnement modell.

Og etter at lignende robotdrakter er installert i varehus og andre fasiliteter rundt om i verden, hvor lenge er det til vi får den flygende Iron Man-eksodrakten som Hollywood har lovet oss? "Når noen gir meg Arc-reaktoren, kan vi begynne å snakke om det," lo Wolff.

Kanskje gi hverandre 20 år!

Redaktørenes anbefalinger

• Denne teknologien var science fiction for 20 år siden. Nå er det virkelighet
• Exosuits for alle: Møt selskapet som gjør bærbare roboter mainstream
• Fremtiden har kommet. Vil du ha bevis? Sjekk ut disse fantastiske roboteksoskelettene
• LGs SuitBot-bærbare eksodress vil gi arbeiderne den ekstra styrken de trenger