Automatyzacja ułatwia pracę. Sprawia to również, że sytuacja staje się potencjalnie bardziej przerażająca, gdy oddajesz swoje dobro w ręce technologii, która musi wykonywać połączenia pod wpływem chwili, bez uprzedniej konsultacji z Tobą, użytkownikiem. Na przykład samochód autonomiczny musi być w stanie wykryć korek lub skręcającego rowerzystę i odpowiednio zareagować. Jeśli uda mu się to zrobić skutecznie, będzie to przełom w transporcie. Jeśli nie jest to możliwe, skutki mogą być śmiertelne.
Zawartość
- Największe wyzwanie dla robotycznych egzoszkieletów
- Wciąż przygotowują się do prime time
Na Uniwersytecie Waterloo w Kanadzie naukowcy pracują właśnie nad tym problemem – jedynie w odniesieniu do egzoszkieletów robotów do noszenia. Te garnitury, które mogą wahać się od przemysłowe urządzenia do noszenia przypominające KosmiciŁadowarka mocy Do kombinezony wspomagające dla osób z niepełnosprawnością ruchową wynikające z wieku lub niepełnosprawności fizycznej, są już w użyciu jako urządzenia wspomagające, pomagające ich użytkownikom. Ale ich obsługa była całkowicie ręczna. Teraz badacze chcą dać im własny umysł.
Polecane filmy
W tym celu badacze z Uniwersytetu Waterloo opracowują sztuczną inteligencję. narzędzia takie jak wizja komputerowa, które pozwolą egzokombinezonom wyczuwać otoczenie i dostosowywać się odpowiednie ruchy — na przykład możliwość wykrywania schodów i automatycznego wspinania się po nich lub reagowania w inny sposób na rzeczywiste warunki chodzenia czas. Jeśli im się to uda, na zawsze zmieni to użyteczność tych urządzeń wspomagających. Nie jest to jednak łatwe.
Powiązany
- Przyszłość sztucznej inteligencji: 4 ważne rzeczy, na które warto zwrócić uwagę w ciągu najbliższych kilku lat
- Skoki, granice i nie tylko: zwinność robotów rozwija się w gorączkowym tempie
- Sparaliżowany mężczyzna właśnie pobił rekord świata w maratonie za pomocą robota egzoszkieletowego
Największe wyzwanie dla robotycznych egzoszkieletów
„Kontrola jest powszechnie uważana za jedno z największych wyzwań stojących przed rozwojem robotycznych egzoszkieletów do zastosowań w świecie rzeczywistym” – Brokosław Laschowski, doktorant kandydat na uniwersyteckim wydziale inżynierii projektowania systemów, powiedział Digital Trends. „Aby zapewnić bezpieczne i niezawodne działanie, dostępne na rynku egzoszkielety wykorzystują ręczne elementy sterujące, takie jak joysticki lub interfejsy mobilne, do komunikowania zamiarów lokomotorycznych użytkownika. Opracowujemy autonomiczne systemy sterowania dla robotycznych egzoszkieletów z wykorzystaniem kamer ubieralnych i sztucznych inteligencję, [aby złagodzić] obciążenie poznawcze związane z ludzką kontrolą i podejmowaniem decyzji.
W ramach projektu zespół musiał opracować system klasyfikacji środowisk oparty na sztucznej inteligencji, zwany Baza danych ExoNet, który według niego jest największym w historii zbiorem danych obrazu typu open source przedstawiającym środowiska chodzenia ludzi. Uzyskano je poprzez noszenie przez ludzi kamery zamontowanej na klatce piersiowej i spacerowanie po lokalnym otoczeniu, rejestrowanie ich ruchu i poruszania się. Następnie wykorzystano ją do szkolenia sieci neuronowych.
„Nasz system klasyfikacji środowiska wykorzystuje głębokie uczenie się” – kontynuował Laschowski. „Jednak wysokowydajne algorytmy głębokiego uczenia się są zwykle dość kosztowne obliczeniowo, co stanowi problem w przypadku robotycznych egzoszkieletów o ograniczonych zasobach operacyjnych. Dlatego używamy wydajnych splotowych sieci neuronowych przy minimalnych wymaganiach obliczeniowych i pamięci do klasyfikacji środowiska. Te algorytmy dee-learningu mogą również automatycznie i skutecznie uczyć się optymalnych cech obrazu bezpośrednio z danych szkoleniowych, zamiast korzystać z funkcji opracowanych ręcznie, jak to się zwykle robi”.
Johna McPhee, profesor inżynierii projektowania systemów na Uniwersytecie Waterloo, powiedział Digital Trends: „Zasadniczo zastępujemy sterowanie ręczne — [takie jak] zatrzymanie, uruchomienie, podnoszenie nogi za krokiem — zautomatyzowanym rozwiązanie. Jedną z analogii jest automatyczny układ napędowy w samochodzie, który zastępuje ręczną zmianę biegów. Obecnie większość ludzi jeździ automatem, ponieważ jest on bardziej wydajny, a użytkownik może bardziej skupić się na otoczeniu, zamiast operować sprzęgłem i drążkiem. W podobny sposób zautomatyzowany kontroler wysokiego poziomu dla exo otworzy przed użytkownikiem nowe możliwości [w postaci] większej świadomości ekologicznej.
Naukowcy zauważają, że podobnie jak w przypadku samochodu autonomicznego użytkownik będzie miał możliwość obejścia zautomatyzowanego systemu sterowania, jeśli zajdzie taka potrzeba. Chociaż nadal będzie wymagało odrobiny wiary, na przykład, zaufanie, że Twój egzoszkielet zauważy lot schodząc po schodach przed zejściem po nich, użytkownik może przejąć kontrolę w sytuacjach, w których jest to możliwe niezbędny.
Wciąż przygotowują się do prime time
W tej chwili projekt jest w toku. „Obecnie koncentrujemy się na optymalizacji naszego systemu klasyfikacji środowisk opartego na sztucznej inteligencji, w szczególności na poprawie dokładności klasyfikacji i wydajności w czasie rzeczywistym” – powiedział Laschowski. „Ten rozwój inżynierii technicznej jest niezbędny do zapewnienia bezpiecznego i niezawodnego działania przyszłych testów klinicznych z wykorzystaniem robotycznych egzoszkieletów z autonomicznym sterowaniem”.
Jeśli jednak wszystko pójdzie zgodnie z planem, miejmy nadzieję, że nie minie zbyt dużo czasu, zanim takie algorytmy będą mogły zostać zastosowane w dostępnych na rynku egzoszkieletach. Dzięki innowacyjnym firmom, takim jak Sarcos Robotics, stają się one już coraz bardziej powszechne i są wykorzystywane w coraz bardziej zróżnicowanych środowiskach. Są także w stanie znacznie zwiększyć ludzkie możliwości, wykraczające poza to, do czego byłby zdolny użytkownik, gdyby nie nosił kombinezonu.
W pewnym sensie bardzo przypomina pierwotną koncepcję cyborga, a nie jakiegoś koszmarnego Dartha. Vader lub RoboCop to połączenie pół człowieka i pół maszyny, ale jak twierdzą badacze Manfred Clynes i Nathan Kline pisał w latach 60, jako „system organizacyjny, w którym… problemy przypominające roboty są rozwiązywane automatycznie, pozostawiając [ludziom] swobodę odkrywania, tworzenia, myślenia i odczuwania”. Pozbawiony lekko hipisowskich klimatów (Ten był XX wieku), pomysł jest nadal aktualny: pozwalając robotom samodzielnie zajmować się przyziemnymi problemami związanymi z nawigacją, użytkownicy mogą skupić się na ważniejszych, angażujących rzeczach. W końcu większość ludzi nie musi świadomie myśleć o najdrobniejszych szczegółach związanych z przesuwaniem jednej stopy przed drugą podczas chodzenia. Dlaczego ktoś w egzoszkielecie robota miałby to robić?
Najnowszym artykułem poświęconym tym badaniom był niedawno opublikowane w czasopiśmie IEEE Transactions on Medical Robotics and Bionics.
Zalecenia redaktorów
- Przyszłość automatyzacji: Roboty nadchodzą, ale nie zabiorą Ci pracy
- Niczym pies przewodnik do noszenia, to oparcie pomaga osobom niewidomym w poruszaniu się
- Dobry w StarCrafta? DARPA chce szkolić roboty wojskowe za pomocą fal mózgowych
- Delta Airlines planuje wyposażyć pracowników w te potężne roboty egzoszkielety
- Egzokombinezony dla każdego: Poznaj firmę, która sprawia, że roboty ubieralne stają się głównym nurtem
