science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Een nieuwe methode om robotonvermogen uit te drukken

De door de onderzoekers bedachte methode genereert een pogingsbeweging die moet lijken op een succesvolle uitvoering (bijv. het verplaatsen van de eindeffector van xf naar xd) terwijl u zich houdt aan de beperkingen van de robot. In dit voorbeeld, tilt zijn elleboog op om aan te geven dat hij de beker probeert op te tillen, maar de beker is te zwaar om erdoor te worden getild. Krediet:Kwon, Huang en Dragan.

Onderzoekers van de Cornell University en de University of California, Berkeley, hebben een methode ontwikkeld om automatisch bewegingen te genereren waarmee robots hun onvermogen om een ​​bepaalde taak uit te voeren kunnen uiten. Deze gegenereerde bewegingen geven duidelijk aan welke taak de robot niet kan voltooien en waarom hij deze niet kan voltooien.

"Bij interactie met robots, het is belangrijk dat mensen nauwkeurige verwachtingen hebben van robotcapaciteiten, "Minae Kwon, een van de onderzoekers die het onderzoek heeft uitgevoerd, vertelde TechXplore. "Een manier om nauwkeurige verwachtingen te stellen, is te begrijpen wat robots niet kunnen en waarom."

Momenteel, de meeste robotstoringen zijn uiterst weinig informatief. Met andere woorden, wanneer de robot een taak niet kan voltooien, het kan abrupt stoppen in het midden van een actie of zelfs weigeren om de taak in de eerste plaats te beginnen. Dit maakt het moeilijk voor mensen om de oorzaak van het falen van de robot te begrijpen, evenals om zijn capaciteiten te veralgemenen.

"We wilden een manier vinden waarop robots hun onmogelijkheden intelligenter kunnen communiceren (d.w.z. wat ze proberen te doen en waarom het zal mislukken) zelfs voordat er een storing optreedt, " zei Kwon. "Specifiek, we concentreerden ons op onmogelijkheden gerelateerd aan bewegingsplanningstaken (bijv. het optillen van een kopje, een deur duwen), omdat we dit probleem wilden oplossen met behulp van expressieve beweging."

Voor een bepaalde onvoltooide taak, de robot voert eerst de taak uit tot het punt van falen (links), waarna het het pogingstraject ξ ∗ (midden) uitvoert. Om deze beweging te benadrukken, de robot voert dan het omgekeerde van ξ ∗ uit om terug te spoelen naar ξ ∗ 0 (rechts), en herhaalt dit nog twee keer. Krediet:Kwon, Huang en Dragan.

Kwon, haar collega's Sandy Huang en hun adviseur Anca Dragan hebben dit probleem aangepakt in het kader van trajectoptimalisatie. Hun benadering minimaliseert de gelijkenis tussen de beweging die onvermogen uitdrukt en wat de robot in staat zou stellen om de taak met succes uit te voeren, terwijl ook rekening wordt gehouden met de fysieke beperkingen van de robot. Toen de onderzoekers verschillende mate van overeenkomst evalueerden, ze ontdekten dat één in het bijzonder goed generaliseerde naar een breed scala aan taken, expressieve bewegingen produceren die zijn afgestemd op individuele taken.

"We genereren een poging beweging, of een beweging waarbij de robot zijn best doet om het traject te voltooien dat hij zou hebben gevolgd, die onderhevig is aan een beperking, " legde Kwon uit. "Het volgen van het gewenste traject illustreert het doel van de robot en de beperking illustreert het falen. Om het onvermogen te communiceren, we achtereenvolgens terugspoelen en herhalen deze poging bewegingen."

De methode die door de onderzoekers wordt gebruikt, genereert automatisch bewegingen die het onvermogen van de robot uitdrukken, het communiceren van zowel wat het probeert te bereiken als de redenen achter het falen ervan. Dit zou uiteindelijk de communicatie tussen eindgebruikers en robots kunnen verbeteren, het vergemakkelijken van hun samenwerking bij een breed scala aan taken.

Bewegingen die het onvermogen van de robot uitdrukken. Krediet:Kwon, Huang en Dragan.

"We vinden het belangrijk dat mensen niet alleen het beoogde doel van de robot en de oorzaak van het onvermogen duidelijker konden herkennen in vergelijking met andere benaderingen, maar dat onze bewegingen ook een positief beeld van de robot creëerden, ' zei Kwon. "Bijvoorbeeld, mensen waren meer bereid om de robot te helpen en ermee samen te werken. We hopen dat deze positieve implicaties voor de samenwerking tussen mens en robot zullen helpen om de manier waarop we omgaan met robots te verbeteren."

In de toekomst, de door Kwon ontwikkelde methode, Huang en Dragan kunnen helpen bij de ontwikkeling van meer communicatieve robots, de interactie tussen mens en machine verder te verbeteren. De onderzoekers zijn nu van plan hun aanpak verder te ontwikkelen, om bewegingen te genereren voor een grotere verscheidenheid aan taakmislukkingen.

"We hebben ons alleen gericht op een subset van mogelijke onmogelijkheden die de robot kan hebben, het weglaten van andere soorten mislukkingen, zoals perceptiefouten, "Zei Kwon. "Het bedenken van creatieve manieren om verschillende soorten onvermogen te uiten is een interessante uitdaging die we aan toekomstig werk overlaten."

© 2018 Wetenschap X Netwerk