Por Will Cavaleiro em 09 de junho de 2015
As quedas e fumbles de robôs no ponto DARPA desafio para os obstáculos restantes para interfaces homem-robô.
Quando alguns dos robôs de resgate mais avançados do mundo são frustrados por nada mais complexo do que uma maçaneta, você tem um bom senso de o desafio de tornar nossas casas e locais de trabalho mais automatizado.
No DARPA Robótica Desafio , uma competição realizada no fim de semana na Califórnia, duas dúzias de robôs extremamente sofisticadas fizeram o seu melhor para executar uma série de tarefas em um curso ao ar livre, incluindo virando uma válvula, subindo alguns degraus, e abrir uma porta (ver " Um transformador de Vitórias DARPA $ 2 milhões Robótica Desafio "). Embora um par de robôs conseguiu concluir o curso, outros agarrou nada, caminhou em paredes, ou simplesmente tombou como se superar com a absoluta impossibilidade de tudo. Ao mesmo tempo, os esforços dos controladores humanos para ajudar os robôs através de suas tarefas podem oferecer pistas de como a colaboração humano-máquina poderia ser implantado em vários outros ajustes.
"Eu acho que esta é uma oportunidade para que todos possam ver como duro robótica realmente é", diz Mark Raibert, fundador da Boston Dynamics , agora propriedade do Google, que produziu um robô humanoide extremamente sofisticado chamado Atlas (ver " 10 tecnologias inovadoras 2014: Agile Robots "). Várias equipes envolvidas no DARPA Robótica Desafio utilizado robôs Atlas para participar. Outras equipes trouxe robôs que tinham construído a partir do zero.
Esquerda: O robô pertencente à equipe do MIT monta um carrinho em direção à pista de obstáculos. Acima de topo: O robô vencedor, DRC-Hubo da Coreia do Sul, se prepara para virar uma válvula. Acima de fundo: Os membros da equipe do MIT.
Atlas pode equilibrar de forma dinâmica, o que significa que pode caminhar em um ritmo acelerado ou ficar equilibrado em uma perna mesmo quando dado um empurrão. Mesmo assim, a estabilidade revelou-se difícil para os robôs bípedes no desafio DARPA durante manobras como caminhar através da areia, caminhando sobre pilhas de escombros, e sair de um carro. Várias das equipes que usam Atlas viu seus robôs vêm caindo ao chão durante a competição.
A forma como muitos robôs se esforçou para agarrar objetos e usá-los corretamente também destacou as dificuldades em aperfeiçoar a visão de máquina e manipulação. Pegando uma furadeira elétrica e usá-lo para cortar um buraco em uma parede provou especialmente desafiador para a maioria dos robôs. Sensores do robô T lutam para ver formas com precisão no tipo de iluminação variável encontrado fora, e robô mãos ou pinças falta o toque delicado, compliant de dígitos humanos.
Acima: Robosimian do JPL corta em uma parede usando uma ferramenta de poder. À direita: chimpanzé, um robô da Universidade Carnegie Mellon, faz o mesmo.
Os robôs envolvidos no evento nem sempre estavam agindo de forma autônoma (embora fosse difícil para os espectadores para saber quando eles estavam). O desafio foi projetado para simular as condições enfrentadas por um robô operado por tele entrando em uma estação de energia nuclear, de modo comunicações foram estrangulados para simular interferências de rádio. Enquanto isso encorajou equipes para dar suas máquinas alguma autonomia, muitas vezes era possível para um controlador de humano para entrar em ação quando as coisas deram errado.
As equipas envolvidas na competição usou diferentes níveis de autonomia. A equipe do MIT, por exemplo, fizeram o seu robô Atlas, chamado Helios, capaz de agir autonomamente muito. Operadores humanos da equipe poderia, por exemplo, aponte para uma área que pode conter uma alavanca, e deixar que o plano de robô e executar o seu próprio campo de ação. No entanto, eles também poderá assumir o controle mais direto, se necessário.
Em contraste, a equipe Nimbro da Universidade de Bonn, na Alemanha, escolheu um controle mais direto, com nove pessoas diferentes controlar o robô durante tarefas diferentes (em um ponto um membro da equipe vestiu um Oculus Rift realidade virtual e fone de ouvido utilizado um sistema de rastreamento de gesto para controlar o robô). Equipe Nimbro terminou em quarto lugar, com sete dos oito pontos, enquanto a equipe do MIT terminou em sétimo, com o mesmo número de pontos, mas um tempo mais lento.
As equipes que realizaram melhor no desafio parecia ter tomado uma abordagem particularmente cuidadosa da mistura de robô e habilidades humanas. Em Kweon Assim , o princípio investigador para o sistema de sensor na RDC-Hubo, o robô vencer, de KAIST, uma universidade de pesquisa na Coréia , citado colaboração humanos e robôs como chave para o sucesso de sua equipe. "Essas tarefas exigem uma boa combinação de operação humana e reconhecimento [do robô] e compreensão do meio ambiente", disse Kweon. "Nós trabalhamos muito duro para fazer um bom equilíbrio entre estes dois elementos."
Esquerda: Chimpanzé eleva-se sobre as faixas traseiras. Direita: robô do IHMC faz uma descoberta sobre o desafio de parede de perfuração.
A equipe que terminou em segundo lugar, a partir do Florida Institute of Human and Machine Cognition , usou uma escala móvel de automação, permitindo que um ser humano a assumir mais decisões e controle se o seu robô parecia perplexo, ou se uma simulação sugeriu o robô seria executado em problemas por seguir seu próprio curso. Essas abordagens poderiam tornar-se mais importante à medida que mais robôs colaborativas são introduzidos em ambientes como fábricas.
A equipe da Carnegie Mellon University, que terminou em terceiro, com oito pontos, seguido uma abordagem similar, de acordo com o líder da equipe Tony Stentz . "O verdadeiro avanço aqui é os robôs e os humanos trabalhando em conjunto para fazer algo", disse Stentz. "O robô faz o bom do robô em, e o humano faz o que o ser humano é bom."
Gill Pratt , gerente do programa DARPA que organizou o Desafio Robotics, disse que era importante perceber que o nível de automação nos robôs concorrentes ainda bastante limitado, mesmo que suas ações às vezes parecia estranhamente natural. "Essas coisas são incrivelmente estúpido", disse ele. "Eles são na sua maioria apenas marionetes."
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