https://frosthead.com

Multitask Όπως ποτέ πριν με αυτά τα ρομπότ δάχτυλα

Υπάρχουν αρκετές εξηγήσεις για το γιατί το ανθρώπινο χέρι εξελίχθηκε όπως έχει. Μερικοί ερευνητές συνδέουν τους αντίθετους αντίχειρες με την ανάγκη των πρωτόγωνών μας να κλαμπώσουν και να εκτοξεύουν αντικείμενα στους εχθρούς ή να ρίξουν μια γροθιά, ενώ άλλοι λένε ότι ένας μοναδικός ενισχυτής γονιδίων (μια ομάδα πρωτεϊνών στο DNA που ενεργοποιούν ορισμένα γονίδια) είναι αυτό που οδήγησε στην ανατομία μας. Αλλά οι περισσότεροι συμφωνούν ότι ο διπλός χαρακτήρας, οι διευρυμένοι εγκέφαλοι και η ανάγκη χρήσης εργαλείων είναι αυτό που έκανε το τέχνασμα.

Ωστόσο, για όσο πιο δύσκολους όσο μας κάνουν τα χέρια μας, μια ομάδα ερευνητών στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης πιστεύει ότι μπορούμε να κάνουμε καλύτερα. Ο Harry Asada, ένας καθηγητής μηχανικής, έχει αναπτύξει ένα ρομπότ που φοριέται στο χέρι που θα επιτρέψει σε ένα άτομο να αποκολλήσει μια μπανάνα ή να ανοίξει ένα μπουκάλι με το ένα χέρι.

Μαζί με τον μεταπτυχιακό φοιτητή Faye Wu, ο Asada δημιούργησε ένα ζευγάρι ρομποτικών δακτύλων που παρακολουθούν, μιμούνται και βοηθούν τα πέντε ψηφία του ατόμου. Τα δύο πρόσθετα εξαρτήματα, τα οποία μοιάζουν με επιμήκεις πλαστικούς δείκτες δάχτυλων, συνδέονται με μια χειρολαβή καρπού και εκτείνονται παράλληλα με τον αντίχειρα και το ροζέ. Η συσκευή συνδέεται με ένα γάντι με φορτίο αισθητήρα, το οποίο μετράει πώς τα δάχτυλα ενός ατόμου κάμπτονται και κινούνται. Ένας αλγόριθμος σπρώχνει αυτά τα δεδομένα κίνησης και μεταφράζει τα σε δράσεις για κάθε ρομποτικό δάχτυλο.

Το ρομπότ παίρνει ένα μάθημα από τον τρόπο που κινούνται τα πέντε ψηφία μας. Ένα σήμα ελέγχου από τον εγκέφαλο ενεργοποιεί ομάδες μυών στο χέρι. Αυτή η συνέργια, εξηγεί ο Wu σε μια επίδειξη βίντεο, είναι πολύ πιο αποτελεσματική από την αποστολή σημάτων σε μεμονωμένους μυς.

Για να χαρτογραφηθεί ο τρόπος με τον οποίο τα πρόσθετα δάχτυλα θα κινηθούν, ο Wu συνέδεσε τη συσκευή με τον καρπό και άρχισε να αρπάζει αντικείμενα σε όλο το εργαστήριο. Με κάθε δοκιμή, τοποθετούσε χειροκίνητα τα δάχτυλα του ρομπότ σε ένα αντικείμενο με τρόπο που θα ήταν πολύ χρήσιμο - για παράδειγμα, σταθεροποιώντας ένα μπουκάλι σόδα ενώ χρησιμοποιούσε το χέρι της για να ξεχειλίζει την κορυφή. Σε κάθε περίπτωση, κατέγραψε τις γωνίες τόσο των δικών της δακτύλων όσο και εκείνων του αντίστοιχου ρομπότ.

Ο Wu χρησιμοποίησε αυτά τα δεδομένα για να δημιουργήσει ένα σύνολο μοτίβων πιασίματος για το ρομπότ και έναν αλγόριθμο ελέγχου που θα παρείχε τη σωστή βοήθεια με βάση μια δεδομένη θέση των χεριών.

Ενώ το ρομπότ, που είναι μόνο πρωτότυπο, μπορεί να αλλάξει τη θέση του, δεν μπορεί ακόμα να μιμείται τη δύναμη ή τη δύναμη λαβής ενός ανθρώπινου χεριού. "Υπάρχουν και άλλα πράγματα που κάνουν μια καλή, σταθερή αντίληψη", δήλωσε ο Wu στο MIT News . «Με ένα αντικείμενο που μοιάζει μικρό αλλά βαρό ή είναι ολισθηρό, η στάση θα είναι η ίδια, αλλά η δύναμη θα είναι διαφορετική, έτσι πώς θα προσαρμοστεί σε αυτό;» Η ομάδα δεν συζητά πώς σχεδιάζει να μετρήσει και μεταφράζουν δύναμη ακόμα.

Η εκμάθηση μηχανών ή η ικανότητα ενός υπολογιστή να προσαρμόζει τις διαδικασίες που βασίζονται σε δεδομένα, θα μπορούσε να επιτρέψει στο σύστημα να προσαρμοστεί στις προτιμήσεις ενός συγκεκριμένου χρήστη. Ο Wu λέει ότι θα μπορούσε να προκαθορίσει μια βιβλιοθήκη χειρονομίες στο ρομπότ. Καθώς κάποιος το χρησιμοποιεί, το ρομπότ θα συγχρονίσει με το πώς ένας άνθρωπος αρπάζει τα αντικείμενα - όχι ο καθένας ξεφλουδίζει ένα πορτοκαλί με τον ίδιο τρόπο, σωστά; -και να απορρίψει τους τύπους λαβών που δεν χρησιμοποιούνται συνήθως.

Ο Asada λέει επίσης ότι η συσκευή, τώρα μάλλον ογκώδης, θα μπορούσε τελικά να γίνει πτυσσόμενη και το ένα τρίτο του σημερινού μεγέθους της. Προβλέπει ένα ρολόι με ρομποτικά ψηφία που εμφανίζονται και ανασύρονται όταν χρειάζεται.

Ενώ ο Asada και ο Wu βλέπουν τη χρησιμότητα του ρομπότ τους για άτομα με αναπηρίες, είναι επίσης μέρος ενός μεγαλύτερου ρομποτικού κινήματος που επιδιώκει να προικίσει τους ικανούς χρήστες με υπερ-ανθρώπινα χαρακτηριστικά. Ένα άλλο σύστημα MIT, για παράδειγμα, λειτουργεί στην ίδια αρχή με το ρομπότ του Wu, αλλά προσθέτει επιπλέον χέρια αντί για δάκτυλα, επιτρέποντας στους χρήστες να ανοίγουν τις πόρτες με τα χέρια τους γεμάτα ή να κρατούν ένα αντικείμενο σταθερό ενώ σφυρίζουν.

Ως επί το πλείστον, αυτά τα φορητά ρομπότ είναι σχετικά με την προσθήκη δύναμης. Το TitanArm, που αναπτύχθηκε από τους φοιτητές του Πανεπιστημίου της Πενσυλβάνια, επιτρέπει στον φορέα του να σηκώσει επιπλέον 40 κιλά. Οι πιο φιλόδοξες ρυθμίσεις περιλαμβάνουν πλήρεις εξωσκληρίνες που πλησιάζουν όλο και περισσότερο στον Iron Man . Για παράδειγμα, η Daewoo Shipbuilding and Marine Engineering, μια εταιρεία της Νότιας Κορέας, έχει εξοπλίσει τους εργαζόμενους στα ναυπηγεία με κοστούμια που τους επιτρέπουν να ανυψώνουν πλάκες από μέταλλο και ξυλεία με σχετικά ελάχιστη προσπάθεια.

Αυτό που έχουν όλες οι προσεγγίσεις αυτές είναι το πόσο απλό είναι να χρησιμοποιηθούν. Οι χρήστες δεν χρειάζεται να μάθουν σχέδια ελέγχου για να χειραγωγήσουν τα ρομποτικά εξαρτήματά τους, αλλά να πάνε για τα καθήκοντά τους, βασιζόμενοι σε έναν προσομοιωτή animatronic για να τους βοηθήσουν στο δρόμο τους.

Multitask Όπως ποτέ πριν με αυτά τα ρομπότ δάχτυλα