211service.com
Ersätta förlorade förmågor med en robot
Henry Evans rakade sig nyligen för första gången sedan en stroke gjorde honom stum och delvis förlamad för 10 år sedan. Hans prestation kom tack vare forskare inom robotik, inte medicin, och det visar den enorma potential som robotar har för att hjälpa människor med funktionshinder.
Grooming maskin: Den här roboten som håller i en elektrisk rakapparat ger en fyrkantig man nya förmågor.
Ändå visar det också hur mycket arbete som fortfarande måste göras för att robotar ska kunna arbeta nära människor. Varje gång Evans använder roboten måste han åtföljas av ingenjörer som är redo att ingripa om något går fel.
Teknikerna som utvecklas för att möta denna utmaning kan också visa sig vara användbara i fabriker, där de skulle kunna göra det möjligt för människor och robotar att arbeta närmare tillsammans med komplexa tillverkningsuppgifter.
Evans har använt en tvåarmad robot på hjul känd som en PR2 , som skapades av det privata forskningslabbet Willow Garage.
Evans styr roboten genom att flytta en markör på skärmen med huvudrörelser och genom att klicka på en knapp med ett finger. Ingenjörer på Willow Garage and the Healthcare Robotics Lab på Georgia Tech byggde ett speciellt användargränssnitt som körs på Evans dator för att göra det möjligt för honom att styra roboten och ge honom vyer från kameror på robotens huvud och armar.
Evans kan ta direkt kontroll och styra rörelserna för dess hjulbas och armar. Han kan också klicka på videoflödena från kameran för att tala om för roboten var den ska placera en av dess gripdon eller var den ska greppa ett föremål.
Evans kan till exempel klia sig i ansiktet genom att klicka på var hans huvud syns i videoflödet. Det flyttar robotens gripare tillräckligt nära för att han ska kunna gnugga mot den. Han kunde raka sig på ett liknande sätt efter att en elektrisk rakapparat satts fast på robotens gripdon. Evans kan också använda roboten för att flytta runt föremål och lägga dem i lådor i ett annat rum.
När Henry lämnas ensam kan han inte göra en enda sak för sig själv, säger Steve Cousins, VD för Willow Garage. Vi visar hur robotar kan ge tillbaka oberoende till människor i den situationen. Cousins hoppas kunna rekrytera fler personer som kan dra nytta av robotassistans för att gå med i forskningsprojektet.
Men trots att han får ut mycket av att använda roboten kan Evans ännu inte lämnas ensam med PR2. Första gången han ville klia sig på näsan var vi rädda, erkänner Cousins. Ingenjörer måste vara till hands hela tiden, säger han, på grund av robotens rudimentära medvetenhet och Evans sårbarhet om något gick fel. Det finns mycket mer arbete att göra där för att få det till en punkt där han skulle kunna göra saker som att klia eller raka sig själv, säger han.
Att göra roboten tillräckligt säker för att lämnas ensam med Evans kommer att kräva att den reagerar på kommandon mer intelligent och klarar av oväntade problem – som att en person kommer i vägen.
Vissa av dessa förbättringar är redan under utveckling. Willow Garage ingenjörer, och en forskare från Rensselaer Polytechnic Institute, utvecklade nyligen mjukvara som gör det möjligt för roboten att själv ta reda på hur man bäst greppar ett objekt ( se video ).
Trots utmaningarna visar Willow Garages toppmoderna hårdvara potentialen hos robotar som hjälpare för funktionshindrade, säger Rajiv Dubey , en professor i Rehabilitation Robotics-gruppen vid University of South Florida. Hans forskargrupp arbetar med en robotarm som fästs i en rullstol och har experimenterat med att tillåta helt förlamade människor att använda robotar med hjälp av hjärn-dator-gränssnitt.
Lyckligtvis behöver robotar inte ha intelligens på mänsklig nivå för att hjälpa människor som Evans. Du behöver inte allt för att vara autonom, säger Dubey. Du har en människa i slingan, och du kan kombinera den personens kognitiva förmågor med robotens beräkningsmässiga.
I framtiden kan det innebära att den som ansvarar för en robot hjälper den genom att ange exakt var den ska stå, eller hur man ska greppa något. Andra gånger hjälper roboten till – till exempel genom att förhindra att vätska spills när personen tar direkt kontroll över robotens arm för att smutta ur en kopp.