Czy roboty marzą o pomaganiu ludziom w ubieraniu się?
07/14/2021
Jeśli jeden człowiek poprosi drugiego o pomoc w ubraniu się, to można z dużą dozą pewności założyć, że żadnej z nich nie stanie nic złego. Inaczej jest z robotami, które nie mają takich zdolności manualnych, żeby bezpiecznie wchodzić w kontakt fizyczny z człowiekiem. Naukowcy z MIT opracowali algorytm, który pomoże rozwiązać ten problem.
Naukowcy z MIT zajęli się problemem fizycznego kontaktu między człowiekiem, a robotem. Robot bowiem nie ma wyczucia takiego ludzie i „nie wie” w momencie fizycznego kontaktu z człowiekiem, że może mu przez to zrobić krzywdę. Aby zapewnić ludziom bezpieczeństwo naukowcy opracowali algorytm, który umożliwi robotom efektywne zaplanowanie ruchów, które zapewnią bezbolesny kontakt użytkownikom wchodzącym w fizyczny kontakt z maszyną.
Efektem zastosowania algorytmu jak twierdzą jego twórcy może być usprawnienie robotów używanych do opieki na osobami starszymi i niepełnosprawnymi.
Roboty z nowym algorytmem
„Opracowanie algorytmu, który zapobiegałby uszkodzeniom w momencie kontaktu człowieka z robotem było dla nas dużym wyzwaniem. Dzięki niemu umożliwiliśmy robotom na tyle bezpieczny kontakt, że mogą one ubrać człowieka bez ryzyka zrobienia mu krzywdy” – mówi Shen Li, jedna z autorek algorytmu.
Stworzenie algorytmu wymagało opracowania poprawnego modelu, który określa to jakie ludzie wykonują ruchy i jak na nie reagują. Jednak uczeni z MIT zwrócili uwagę, że aby robot skutecznie planował swoje ruchy i wykonywał je płynnie konieczny jest wręcz idealny model ludzkich ruchów, a taki po prostu nie istnieje. Przykładowo, jeśli robot pomaga człowiekowi się ubrać, to jego zakres ruchów do tego zadania jest ograniczony. Maszyna nie będzie wiedziała, że każdy człowiek ma inne przyzwyczajenia, reakcje i odruchy. Płaczące dziecko inaczej zareaguje jeśli robot ubierze go, inaczej na tą samą czynność zareaguje osoba starsza lub niepełnosprawna.
Czytaj więcej: Naukowcy opracowali robotyczny kciuk – Robotyka
Jeśli robot ma zadanie ubrać człowieka i wykona je bazując na podstawowym modelu ludzkich ruchów, to wykonując je może uderzyć w człowieka. W rezultacie wrażenia użytkownika będą przykre, a co gorsza może to spowodować fizyczny uraz. Jednakże jeśli robot sztywno trzyma się założeń bezpieczeństwa w kontakcie z człowiekiem może dojść do sytuacji, w której zatrzyma się i nie wykona zadania. Maszyna założy wtedy, że otoczenie wokół niego nie jest bezpieczne do poruszania się.
Opracowany przez MIT algorytm analizuje różne zachowania ludzkie, ale nie bazuje na jednym domyślnym modelu, dzięki któremu może zrozumieć tylko jedną potencjalną reakcję człowieka. Naukowcy wyposażyli algorytm w różne modele ludzkiego zachowania. Jest to mechanizm zbliżony do rozpoznawania przez ludzi reakcji innych osób przez ich mimikę. Jeśli robot zbierze więcej danych na ten temat, to jego reakcje będą mniej niepewne.
Różne modele ludzkich zachowań
Stosowanie różnych modeli ludzkich reakcji i zachowania skutkuje krótszym czasem wykonania zadania. Dla przykładu przyjmijmy, że dla zadania „ubierz mnie” istnieją dwie różne reakcje człowieka, czyli dwa modele. Pierwszy to model, w którym człowiek porusza się do góry w czasie tej czynności, a drugi, że porusza się w dół. Opracowany na MIT algorytm pozwala robotowi zaplanować swoje ruchy zamiast wybierać od razu jeden z tych dwóch modeli. Wówczas robot będzie się poruszał w bezpieczny sposób dla obu tych modeli. Bez znaczenie pozostanie więc fakt czy człowiek ubierając się poruszy się w górę czy w dół.
W przyszłości naukowcy chcą pójść jeszcze dalej i skupić się na ludzkich odczuciach w kontaktach z robotami w czasie wykonywania przez roboty zadań takich jak ubieranie.
Źródło: phys.org, techxplore.com
Autor: Mateusz Tomanek
Zobacz też:
