Robo-Insight #6 – Robohubas

Šaltinis: OpenAI DALL·E 2 su raginimu „Hiperrealistinis roboto, skaitančio žinias nešiojamuoju kompiuteriu kavinėje, vaizdas“

Sveiki atvykę į 6-ąjį Robo-Insight leidimą – robotikos naujienų atnaujinimą! Šiame įraše džiaugiamės galėdami pasidalinti daugybe naujų pasiekimų šioje srityje ir pabrėžti robotų pažangą tokiose srityse kaip medicininė pagalba, protezavimas, roboto lankstumas, sąnarių judėjimas, darbo našumas, dirbtinio intelekto dizainas ir namų švara.

Robotai, galintys padėti slaugytojams

Medicinos pasaulyje, mokslininkai iš Vokietijos sukūrė robotų sistemą, skirtą padėti slaugytojams sumažinti fizinę įtampą, susijusią su pacientų priežiūra. Slaugytojai dažnai susiduria su dideliais fiziniais reikalavimais, kai prižiūri lovoje gulinčius pacientus, ypač atliekant tokias užduotis kaip jų padėties keitimas. Jų darbe tiriama, kaip robotų technologijos gali padėti atlikti tokias užduotis, nuotoliniu būdu pritvirtindamos pacientus šoninėje padėtyje. Rezultatai rodo, kad sistema slaugytojų darbo laikyseną pagerino vidutiniškai 11,93% ir buvo įvertinta kaip patogi. Tyrimas pabrėžia robotikos potencialą padėti slaugytojams sveikatos priežiūros įstaigose, gerinant slaugytojų darbo sąlygas ir pacientų priežiūrą.

Tyrime naudojamo paciento kambario išdėstymas. Šaltinis.

Robotai, gerinantys bioninį valdymą rankomis

Pastaruoju metu daugiausia dėmesio skyrėme sveikatos priežiūrai mokslininkai iš daugelio Europos institucijų pasiekė reikšmingą proveržį robotų protezavimo technologijoje, nes sėkmingai implantavo neuromuskulo-skeleto protezą – bioninę ranką, tiesiogiai sujungtą su vartotojo nervų ir skeleto sistemomis, žmogui, kuriam amputuota žemiau alkūnės. Šis pasiekimas apėmė chirurgines procedūras, skirtas titano implantams įdėti į stipinkaulio ir alkūnkaulio kaulus ir perkelti nupjautus nervus į laisvuosius raumenų transplantatus. Šios neuroninės sąsajos suteikė tiesioginį ryšį tarp protezo ir vartotojo kūno, todėl pagerino protezavimo funkciją ir pagerino gyvenimo kokybę. Jų darbas rodo, kad labai integruoti protezai gali pagerinti amputuotų asmenų gyvenimą, naudojant patikimą nervų valdymą ir patogų, kasdienį naudojimą.

Visiškai integruotos paciento ir mašinos sąsajos schema ir rentgeno nuotrauka. Šaltinis.

Sustiprinimo mokymasis minkštojoje robotikoje

Sutelkdami dėmesį į minkštąją robotiką, mokslininkai iš Meksikos Nacionalinio politechnikos instituto tyrimų ir pažangių studijų centro ir Koahuilos universiteto (Universidad Autónoma de Coahuila) pasiūlė metodą, kaip panaudoti sustiprinimo mokymąsi (RL) pneumatiniu būdu varomo minkšto roboto, modeliuoto pagal nepertraukiamą įvairaus tankio terpę, variklio valdymui. Šis metodas apima nepertraukiamo laiko aktoriaus-kritiko schemą, skirtą užduočių sekimui 3D minkštame robote, veikiamame Lipšico trikdžių. Jų tyrime pristatomas atlygiu pagrįstas laiko skirtumo mechanizmas ir nenutrūkstamas adaptyvus požiūris į nervų svorius sistemos kritiniame komponente. Bendras tikslas yra leisti RL valdyti sudėtingą, neapibrėžtą ir deformuojamą minkštųjų robotų prigimtį, tuo pačiu užtikrinant stabilumą valdant realiu laiku, o tai yra esminis fizinių sistemų reikalavimas. Šis tyrimas skirtas RL taikymui valdant unikalius minkštųjų robotų keliamus iššūkius.

Skirtingi cilindro formos lankstaus roboto iškraipymai. Šaltinis.

Paauglio dydžio humanoidinis robotas

Pereinant prie žmogaus ir roboto sąveikos, mokslininkai iš Teksaso universiteto Ostino į žmogų orientuotos robotikos laboratorijoje pristatė paauglio dydžio humanoidinį robotą DRACO 3, sukurtą bendradarbiaujant su Apptronik. Šis robotas, pritaikytas praktiniam naudojimui žmonių aplinkoje, pasižymi proksimaliniu paleidimu, o apatinėje kūno dalyje yra sukiojantys kontaktiniai mechanizmai, leidžiantys atlikti plačias vertikalias pozas. Sukurtas viso kūno valdiklis (WBC), skirtas valdyti sudėtingas DRACO 3 transmisijas. Šis tyrimas suteikia įžvalgų apie humanoidų su besisukančiomis kontaktinėmis jungtimis kūrimą ir valdymą, daugiausia dėmesio skiriant praktiškumui ir našumui.

Diagrama, iliustruojanti riedėjimo kontaktinį sąnarį ties kelio. Pradinė konfigūracija (kairėje) ir kampinis poslinkis (dešinėje). Šaltinis.

Robotų įtaka našumui

Perkeldami dėmesį į psichologiją, neseniai mokslininkai iš Technische Universität Berlin ištyrė socialinio nešvankėjimo fenomeną žmonių ir robotų komandose. Socialinis aplaidumas reiškia sumažėjusias individualias pastangas komandoje, palyginti su darbu vienam. Tyrime dalyvavo dalyviai tikrino grandines, ar nėra defektų, viena grupė dirbo viena, o kita su partneriu robotu. Nepaisant patikimo roboto, kuris pažymėjo lentų defektus, dalyviai, dirbantys su robotu, nustatė mažiau defektų, palyginti su tais, kurie dirbo vieni, o tai rodo, kad žmonių ir robotų komandose gali kilti socialinis plėšymas. Šis tyrimas atskleidžia iššūkius, susijusius su žmogaus ir roboto bendradarbiavimu, ir jo įtaką individualioms pastangoms ir našumui.

Darbo solo ir roboto darbo rezultatai. Šaltinis.

AI sukurtas robotas

Keičiame savo dėmesį į roboto dizainą, Šiaurės Vakarų universiteto mokslininkai sukūrė AI sistemą, kuri kuria robotus nuo nulio ir leidžia per kelias sekundes sukurti vaikštantį robotą – užduotį, kuriai gamtai išsivystyti prireikė milijardų metų. Ši dirbtinio intelekto sistema veikia lengvame asmeniniame kompiuteryje, nepasikliaujant energijos ištroškusiais superkompiuteriais ar dideliais duomenų rinkiniais, o tai suteikia galimybę greitai sukurti unikalių formų robotus. Sistema veikia kartodama dizainą, įvertindama jo trūkumus ir patobulindama struktūrą per kelias sekundes. Tai atveria kelią naujai AI sukurtų įrankių, galinčių tiesiogiai veikti pasaulį įvairioms programoms, erai.

3D spausdintuvo projektavimo robotas. Šaltinis.

Pritaikomas robotas namų ūkio organizavimui

Galiausiai namų robotikos srityje mokslininkai iš Stanfordo, Prinstono, Kolumbijos universiteto ir Googlesukūrė „TidyBot“ – vienos rankos robotą, skirtą valyti erdves pagal asmeninius pageidavimus. „TidyBot“ naudoja didelį kalbos modelį, parengtą remiantis interneto duomenimis, kad nustatytų įvairius objektus ir suprastų, kur juos dėti, todėl jį galima labai pritaikyti pagal skirtingas nuostatas. Realaus pasaulio bandymų metu robotas gali teisingai padėti maždaug 85% objektų, žymiai pagerindamas namų ūkio organizavimą. Nors „TidyBot“ vis dar turi kur tobulėti, mokslininkai mano, kad jis turi didelį pažadą padaryti robotus universalesnius ir naudingesnius namuose ir kitoje aplinkoje.

Tidybot treniruotėse. Šaltinis.

Daugelyje sektorių vykstanti plėtra išryškina robotikos technologijos lankstumą ir nuolat tobulėjantį pobūdį, atskleidžiant naujas galimybes jas įtraukti į įvairias pramonės šakas. Laipsniška plėtra robotikos srityje atspindi nepajudinamą įsipareigojimą ir leidžia pažvelgti į galimas šios pažangos pasekmes ateinantiems laikams.

Šaltiniai: