Robotter til undsætning

Skynd dig ind i den brændende bygning, ryd op i det farlige kemikalieudslip eller lokaliser den spærrede morder? Måske skulle vi lade Robbie gøre det.

Stationære samlebåndsrobotter har udmærket sig ved omhyggelige og/eller bedøvende gentagne job på amerikanske fabrikker i årtier. Kan de træde (eller rulle) ud i den virkelige verden og påtage sig langt sværere opgaver i ukendt terræn?

Robotundergraduater og deres designere fra gymnasier rundt om i verden fik en chance for at teste deres metal på den internationale fælles konference om kunstig intelligens (IJCAI), en halvårlig samling af 2.600 AI-forskere, der for nylig mødtes i Seattles hule Washington State Convention and Trade Center.

Selvom det kan se ud til at være sjov og leg, var målet stadig seriøst - at fremme robotteknologiens tilstand. Kommercielt er mobil robotteknologi stadig ved startporten. Men ActivMedia Research fra Peterborough, NH, forudsiger, at salget af mobile robotter vil stige med 2.500 procent, fra 665 millioner dollars i 2000 til 17 milliarder dollars i 2005.

Dyre robotvagter, bombebortskaffelsesspecialister og hospitalsarbejdere er allerede på nogle arbejdspladser. Og snart kan mobile robotter påtage sig hverdagsroller som støvsugere, plæneklippere eller endda førerhuse. Antallet af mobile robotter i arbejdsstyrken forventes at vokse til 865.000 i 2005, siger ActivMedia-analytiker Harry Wolhandler.

Seriøs sjov

Intetsteds var robotpotentialet mere tydeligt end i IJCAI Robot Rescue-konkurrencen, som simulerer redningen af ​​sårede mennesker fanget inde i faldne bygninger. Forskellige slags robotter forhandlede tre testkurser med stigende sværhedsgrad designet af National Institute of Standards and Technology (NIST). Konkurrencen blev i fællesskab sponsoreret af American Association for Artificial Intelligence (AAAI) og RoboCup, en årlig robotfodboldkonkurrence.

Hvert holds robot eller robotter havde 25 minutter til at forhandle kursen, lokalisere dukker, der simulerede sårede personer, og vende tilbage for at rapportere hvert offers placering. Holdene spændte fra fuldstændig autonome til fuldstændig fjernstyrede- eller telebetjente-robotter. Flere point blev tildelt for autonomi - det vil sige for at stole på en robots AI-programmering til at reagere på skiftende situationer.

Vi valgte robotsøgnings- og redningsmodellen, fordi vi forsøger at fokusere alle disse spilbaserede AI-indsatser på problemer i den virkelige verden, siger Adam Jacoff, en mekanisk ingeniør ved NISTs intelligente systemafdeling i Gaithersburg, MD.

På den nemmeste måde blev robotter forpligtet til at forhandle et simpelt todimensionalt labyrintlignende område og lokalisere ofre med simulerede livstegn. En dummy kan have en finger, der bevæger sig, en anden ville stønne, men havde ingen bevægelse. Robotterne skulle bruge disse signaler til at afgøre, hvilke ofre der var levende eller døde.

Derefter blev der tilføjet flere og flere forhindringer og farer til banerne, inklusive vægge, der kunne kollapse, snavs på gulvet, der begrænsede mobiliteten, og forskellige niveauer, der kunne nås med ramper og trapper, samt ofre placeret på de øverste niveauer. Det var naturligvis særligt udfordrende for robotter, der bruger hjul til mobilitet.

Selvom robotter endnu ikke kan bruges til at hente sårede mennesker eller udføre førstehjælp, kan de kortlægge ofrenes placering og farer for at reducere risici for menneskelige redningsfolk. Nogle robotter uploader den information, de indsamler, til redderens computersystem, når de vender tilbage; telebetjente robotter udstyret med et farvevideokamera giver operatøren mulighed for at se, hvad robotten ser i realtid.

Af de seks hold, der konkurrerede (op fra tre sidste år), modtog et hold fra Sharif University i Teheran, Iran, en teknisk præstationspris for sin robots mobilitet, opnået med tankslidbaner, der gjorde det muligt for bæltekøretøjet at klare de sværere testbaner .

Et hold fra Swarthmore College i Swarthmore, PA, modtog også en teknisk præstationspris for deres innovative brug af kunstig intelligens. Ved at bruge to autonome robotter var Swarthmore-holdet i stand til at feje mere areal og maksimere ressourcerne til den menneskelige redningsmand. De små cylindriske robotter var også i stand til at tage tredimensionelle billeder, som senere kunne ses af den menneskelige operatør ved hjælp af 3-D-fremvisere. Men fordi robotterne brugte hjul, var det sværere for dem at forhandle de sværere baner.

De rullede/løb også

Hold, der valgte ikke at konkurrere, demonstrerede stadig robotter, der kan få job i den virkelige verden hurtigere end de fleste, rapporterer Tucker Balch, associeret formand for RoboCup 2001 og professor i datalogi ved Georgia Tech. Et team fra University of Minnesota demonstrerede bittesmå robotter på størrelse med en lommelygte med hjul i begge ender, der kunne bruges til at komme ind i små, trange rum for at opsøge ofre, der er fanget under murbrokker.

Hiroaki Kitano, projektdirektør for Kitano Symbiotic Systems Project hos Japan Science and Technology Corp. i Tokyo, såvel som grundlæggeren af ​​RoboCup-konkurrencen, demonstrerede en humanoid robot-kaldet PINO, der går mere som et menneske i stedet for den noget krumbøjede måde. af eksisterende tobenede robotter, hvilket kræver mindre energi.

PINO kører på en Pentium III computer bundet til dens tobenede krop. Det inkluderer også et visionsystem til genkendelse af objekter og sensorer, der gør det muligt for robotten at måle sin holdning, balance, momentum og fodkræfter. Hver fod har otte individuelle sensorer, og robotten bruger i alt 26 ledvinkelpotentiometre. Men nøglen til PINO er ​​en genetisk algoritme, der gør robotten i stand til at gå selv, siger Kitano.

Et af de mere lethjertede eksempler på robotteknologi var hors d'oeuvres-konkurrencen med robotserveret mad ved en falsk reception. Holdene kunne bruge enhver teknologi, de ønskede, men hver robot skulle kun tilbyde mad til mennesker, ikke livløse genstande.

NIST har også sine egne robotprojekter. Vi har en Humvee, der kan køre sig selv autonomt, siger Jacoff. Det er øremærket til redningsaktioner, men også til situationer, hvor et menneske er for langt væk fra robotten til at kommunikere i realtid - såsom i rummet.

Hvis mennesker ikke er de første, der træder ud i støvet på Mars, vil det sandsynligvis være, fordi vi lader Robbie gøre det.

skjule