Vill du lyfta 200 pund utan att svettas? Spänn fast den här exosuiten

För en tyngdlyftare i mästerskapet är det svårt att utföra en skivstångscurl med 200 pund. Få ett halvdussin reps och du skulle med rätta känna dig som Stålmannen på gymmet. Men tänk om ditt jobb var att utföra bicepcurl på allt upp till 200 pund, åtta timmar om dagen, fem dagar i veckan? Och tänk om du, istället för att bara lyfta vikterna, var tvungen att skickligt manipulera dem på plats så att de kunde sättas ihop med andra föremål på 200 pund? Åh, och du var tvungen att göra det på ett sådant sätt att du skulle förbli skadefri, eventuellt fortsätta din tyngdlyftningskarriär tills en obligatorisk pensionsålder på, till exempel, 66 eller 67?

Det uppenbara svaret är att du skulle välja en annan karriär. Ingen kunde utföra ett sådant jobb, absolut inte om de hoppades på att hålla sin kropp i halvvägs fungerande skick. Det var dit ett företag ringde Sarcos Robotics kommer in.

I mer än 35 år har företaget Salt Lake City, Utah byggt robotenheter för en rad applikationer, från undervattensräddningsrobotar för den amerikanska flottan till robotpirater och dinosaurier för tema parker. Sedan, runt sekelskiftet, kontaktades det av DARPA, Defense Advanced Research Projects Agency i U.S.A. Försvarsdepartementet, med ett lockande ambitiöst förslag: Att bygga världens första batteridrivna, helkroppsindustriella exoskelett. En sådan dräkt skulle, hoppades DARPA, kunna förstärka de fysiska förmågorna hos amerikanska soldater; ger dem en servoassisterad boost för att göra dem snabbare, starkare, större.

"DARPA har ett ordspråk: de vill bara finansiera saker som är "DARPA hårda", säger Sarcos vd Ben Wolff till Digital Trends. "Det betyder saker som är så unikt svåra nog att ingen annan i världen är galen nog att försöka ta sig över mållinjen.” Att bygga en robotexodress motsvarande Aliens' Power Loader räknas verkligen.

Hoppa fram till 2019 och Sarcos är äntligen på väg att nå sitt mål. I början av 2020 kommer den att skicka de första "alfa-enheterna" av sin Guardian XO-drivna exosuit till initiala kunder, inklusive den amerikanska militären. Den här dräkten kommer att ge bärare möjligheten att upprepade gånger lyfta och manipulera föremål som väger upp till 200 pund utan att svettas (eller något annat för den delen). Även om detta för de flesta av oss bara är början på verkliga exosuits, är det för Sarcos kulmen på fas ett av en stor resa i dess historia.

"Tillbaka 2000, skulle vårt team ha trott att det skulle ha tagit till 2020 att komma dit vi är nu? Nej, sa Wolff. Efter att ha anslöt sig till Sarcos 2015, var företagets exosuit-projekt redan en trasig tonåring när han kom. "Det har varit en lång rad att hacka, med hundratals miljoner dollar spenderade, otaliga mantimmar och ett galet fokus på att försöka få till något som är robust och användbart på området."

Till 2020 kommer det att vara värt det. Förhoppningsvis.

Från science fiction till science fact

Idén om en bärbar robot, även känd som ett kraftexoskelett, har länge varit inarbetat i populärkulturen. Idag är den mest populära referenspunkten sannolikt Marvels Iron Man, den tidigare nämnda Power Loader, eller kanske exosdräkterna som ses i filmer som 2014 års Tom Cruise-fordon, Live Die Repeat: Edge of Tomorrow. Men för puristerna spår det längre tillbaka; säkert så långt tillbaka som de utökade mobila infanterikraftdräkterna som beskrivs i Robert Heinleins science fiction-roman från 1959 Starship Troopers.

"Vad var så glädjande för mig när jag gick tillbaka och läste den boken för andra gången som vuxen i min roll på Sarcos, i motsats till när jag läste det som barn, [är det] att jag insåg att vi faktiskt har skapat en fysisk manifestation av vad Heinlein beskrev, ”Wolf sa. "Åtminstone när det kommer till dräktens intuitiva karaktär."

I Heinleins värld är drömmen att kraftdräkten utan ansträngning skulle förstärka bärarnas förmågor. Soldater i ett krig vill inte fiffla med en icke-intuitiv maskin; de vill ha något som, för att parafrasera avlidne Steve Jobs, "bara fungerar." Exodressen föddes därför från samma plats som den ursprungliga drömmen om cyborgen. I en uppsats från 1960, skrev myntarna av termen "cyborg" att det är ett "organisationssystem där sådana robotliknande problem tas om hand automatiskt och omedvetet, vilket lämnar människan fri att utforska, skapa, tänka och känna.” (Eller, i fallet med en robot-exosuit, vad du än kan behöva göra medan du bär den.)

Sarcos är långt ifrån den första gruppen som tar sig an utmaningen att bygga en kraftdräkt på riktigt. 1965 gick General Electric ihop med flygingenjörer från Cornell University för att bygga en exoskelett som heter Hardiman. Det visade till slut en fungerande arm som kunde göra att lyfta 1 500 pund känns som att lyfta 44 pund. Men det krävdes ett litet rum fullt av generatorer och hydraulpumpar för att fungera. Det kan visa sig vara en utmaning att använda i fält.

Andra har också försökt, men Sarcos är övertygat om att dess tillvägagångssätt är det bästa hittills - åtminstone vad gäller militära eller industriella tillämpningar som kräver tunga lyft.

"[Guardian XO-dräkten] låter dig röra dig på nästan alla sätt som människor normalt rör sig," sa Wolff. "Vi har full rörelseomfång i över- och underkroppen. Det är verkligen nästan kusligt. Det är så intuitivt att använda, just för att det inte hindrar ditt rörelseomfång. Du kan röra dig i mänsklig hastighet. Det kräver ingen tanke på hur man använder maskinen. Det betyder att du bara kan fokusera på att göra jobbet.”

Som nämnts handlar det jobbet inte bara om tunga lyft. Det handlar också om att kunna manipulera de där tunga föremålen, som att montera ihop flera komponenter för montering. "Idag använder vi traverser och gaffeltruckar för att utföra några av dessa uppgifter," fortsatte Wolff. "Men de har helt enkelt inte den nivå av skicklighet som människor har."

Guardian XO är obunden och helt elektrisk, med en körtid på två timmar, även om dess batteripaket kan bytas ut för att hålla den igång en hel dag. Det tar bara några sekunder att sätta på och ta av, och bara några minuter för en ny användare att lära sig hur den fungerar. Wolff tror att det kommer att förändra arbetet inom konstruktion, tillverkning och logistik, både för militär användning och för privata företag. Det finns cirka 300 miljoner människor över hela den utvecklade världen som dagligen ägnar sig åt fysiskt krävande arbete. Denna teknik kan hjälpa dem.

”Föreställ dig en värld där människor kan arbeta med den här typen av jobb så länge de vill; där du inte behöver gå i pension för att deras kroppar är skadade, sa han. "Eller en värld där människor av alla olika former, storlekar och åldersgrupper kan utföra fysiskt krävande arbete. Vi jämnar ut villkoren för en mycket bredare del av den potentiella arbetsstyrkan."

Inte här för att ersätta dig

Det vanliga narrativet när det kommer till robotar och arbetskraften är att de är här för att ersätta oss. En robot som gör ditt jobb snabbare än du kan – och som inte orsakar irriterande problem som att få ibland sjuk, tar semester eller vill sova efter en hård dags arbete - är en skrämmande utsikt. En kombination av genombrott inom robotteknik och nystartade företags önskan att hitta områden mogna för automatisering betyder att arbetare i många roller känner att de är på väg att vara, för att citera en annan sci-fi-klassiker, avslutas.

Wolff har en annan syn på saker och ting. Precis som den ursprungliga visionen om cyborgen, tror han att robotar är här för att förstärka oss; att inte göra av med oss.

"Automation kan inte lösa alla problem," sa han. "Automation kan inte hantera utmaningarna i komplexa, ostrukturerade miljöer. Det finns många platser där mänsklig intelligens fortfarande krävs för att få jobbet gjort.” Trots framsteg inom områden som sträcker sig från A.I. smartare till billigare komponenter med låg effekt, tror han att robotar inte på ett meningsfullt sätt kommer att ersätta människor i alla sfärer under "årtionden och decennier till komma."

Det relaterar till idén om Moravecs paradox, observationen av A.I. och robotforskare som resonerar på hög nivå kräver jämförelsevis lite beräkning, medan sensorimotoriska färdigheter på låg nivå kräver betydligt mer beräkningar Resurser. Med andra ord, det svåra är lätt; det enkla är svårt.

Föreställ dig om du just nu var tvungen att flytta från var du än läser den här artikeln till ditt nästa transportsätt. Om du är på ett kontor kan du behöva ta dig upp ur stolen, navigera till en hiss eller flyg trappor, åk ner ett par våningar, lämna byggnaden, korsa en parkeringsplats och gå in i din bil. För en arbetsför människa är detta en uppgift så enkel att vi knappt behöver tänka på den. För en robot skulle detta vara en monumental prestation. Det är faktiskt så komplicerat att Apples medgrundare Steve Wozniak har kallat en variant på det "kaffetest” för att visa vad vi kan betrakta som artificiell allmän intelligens på mänsklig nivå. Woz föreslår att en maskin för att klara kaffetestet måste kunna komma in i ett genomsnittligt amerikanskt hem och ta reda på hur man gör en kopp kaffe. Lätt för människor; just nu omöjligt för maskinintelligens på grund av komplexiteten i världen som vi har skapat.

"Din hjärna är skapad för att kunna ta input från bokstavligen miljarder datapunkter och använda dessa till informera varje enskild åtgärd du vidtar, varje rörelse av din hand och arm, allt du tittar på,” Wolff sa. "Din hjärna bearbetar allt detta på ett sätt som du omöjligt kan föreställa dig att vår maskin skulle kunna replikera, utan att ens tänka, du utför den där aktiviteten felfritt, utan att ge det en sekund tänkte."

Det bästa som människo- och maskinvärlden har att erbjuda

Wolff tror att det ideala paret mellan människa och maskin kommer att "kombinera det bästa av mänsklig intelligens, visdom och omdöme med maskiners styrka, uthållighet och precision."

Kommer Sarcos Robotics att vara företaget som lyckas skapa denna idealiska parning? Han stoltserar med en tveklöst spännande teknik och vad Wolff beskriver som "ett av de längsta angivna robotteamen i världen", är han övertygad om att det kan.

Vi får en bättre idé i början av nästa år, när de första Guardian XO alpha-enheterna skickas till kunder inom militär och tung industri. Feedback från den första utrullningen kommer sedan att användas för att göra ändringar för den initiala produktionen, med de färdiga kommersiella enheterna börjar säljas under Q3 2020, prissatt till 100 000 USD per enhet eller hyrs ut som ett av världens första "robots-as-a-service"-prenumerationer modell.

Och efter att liknande robotdräkter har installerats i lager och andra anläggningar runt om i världen, hur lång tid kvar tills vi får den flygande Iron Man-exodressen som Hollywood har lovat oss? "När någon ger mig Arc-reaktorn så kan vi börja prata om det," skrattade Wolff.

Kanske ge varandra 20 år!

Redaktörens rekommendationer

• Den här tekniken var science fiction för 20 år sedan. Nu är det verklighet
• Exosuits för alla: Möt företaget som gör bärbara robotar mainstream
• Framtiden har kommit. Vill du ha bevis? Kolla in dessa fantastiska robotexoskelett
• LG: s SuitBot bärbara exosuit kommer att ge arbetarna den extra styrka de behöver