In de populaire verbeelding, robots zijn afwisselend afgeschilderd als vriendelijke metgezellen of existentiële bedreiging. Maar hoewel robots in veel industrieën gemeengoed worden, ze zijn noch C-3PO, noch de Terminator. Cambridge-onderzoekers bestuderen de interactie tussen robots en mensen - en leren ze hoe ze de zeer moeilijke dingen kunnen doen die we gemakkelijk vinden.

Stapels verticale planken weven om elkaar heen in wat lijkt op een ingewikkeld gechoreografeerd - zij het weliswaar onelegant - ballet. Het wordt sinds 2014 uitgevoerd in de spelonkachtige magazijnen van Amazon, terwijl robots planken dragen, elk met een gewicht van meer dan 1, 000 kg, op hun rug. De robots verminderen tijd en menselijke fouten, maar ze hebben nog wat te leren.

Zodra een bestelling is ontvangen, een robot gaat naar het schap waar het bestelde artikel is opgeslagen. Het pakt het schap op en brengt het naar een gebied waar het item wordt verwijderd en in een plastic bak wordt geplaatst, klaar voor verpakking en verzending naar de klant. Het klinkt misschien contra-intuïtief, maar het moeilijkste deel van deze reeks is om het artikel van de plank te halen en in de plastic bak te doen.

Voor dr. Fumiya Iida, dit is een typisch voorbeeld van wat hij en andere robotici een 'laatste meter'-probleem noemen. "Een Amazon-bestelling kan van alles zijn, van een kussen, naar een boek, naar een hoed, naar een fiets, "zegt hij. "Voor een mens, het is over het algemeen gemakkelijk om een ​​item op te pakken zonder het te laten vallen of te pletten - we weten instinctief hoeveel kracht we moeten gebruiken. Maar dit is echt moeilijk voor een robot."

In 1980, een groep wetenschappers gaf dit soort problemen een andere naam - de paradox van Moravec - die in wezen stelt dat dingen die gemakkelijk zijn voor mensen, moeilijk zijn voor robots, en vice versa. "Robots kunnen helemaal naar Mars gaan, maar ze kunnen de boodschappen niet ophalen, ' zegt Iida.

Een van de doelen van Iida's lab in Cambridge's Department of Engineering is het vinden van effectieve oplossingen voor verschillende soorten problemen met de laatste meter. Een voorbeeld is de Amazon 'Picking Challenge', een jaarlijkse wedstrijd waarin universitaire roboticateams van over de hele wereld proberen robots te ontwerpen die kunnen omgaan met het probleem van het in een plastic bak gooien van een boek. Iida's team werkt ook samen met British Airways, die een last-meterprobleem hebben met bagageafhandeling:een proces dat bijna volledig geautomatiseerd is, behalve het punt waarop koffers met veel verschillende vormen, maten en gewichten moeten op een vliegtuig worden gezet.

En de afgelopen twee zomers, ze hebben samengewerkt met groente- en fruitgroep G's Growers om robots te ontwerpen die sla kunnen oogsten zonder ze te pletten.

"Die laatste meter is een heel interessant probleem, "zegt Iida. "Het is de frontlinie in robotica, omdat zoveel dingen die we in ons leven doen problemen van de laatste meter zijn, en die laatste meter is de barrière voor robots om de mensheid echt te kunnen helpen."

Hoewel de gedachte om een ​​robot te hebben om het avondeten te koken of andere dagelijkse basistaken uit te voeren aantrekkelijk klinkt, dergelijke huishoudelijke toepassingen zijn nog lang niet werkelijkheid. "Robots worden onderdeel van onze samenleving in de gebieden waar ze het meest nodig zijn - gebieden zoals landbouw, medicijn, veiligheid en logistiek – maar ze kunnen niet overal meteen heen, " legt Ida uit.

Indien, zoals Iida zegt, de robotrevolutie is al aan de gang, hoe zullen wij als mensen met hen omgaan als ze een meer zichtbaar onderdeel van ons dagelijks leven worden? En hoe zullen ze met ons omgaan? Dr. Hatice Gunes van Cambridge's Department of Computer Science and Technology, met financiering van de Engineering and Physical Sciences Research Council, heeft zojuist een driejarig project afgerond naar mens-robotinteractie, aspecten van computervisie samenbrengen, machinaal leren, maatschappelijke betrokkenheid, prestatie en psychologie.

"Robots zijn niet gevoelig voor emoties of persoonlijkheid, maar persoonlijkheid is de lijm in termen van hoe we ons gedragen en met elkaar omgaan, ", zegt ze. "Dus hoe verbeteren we de manier waarop robots en mensen elkaar begrijpen in een sociale omgeving?" Dit is een ander voorbeeld van Moravec's paradox:voor de meeste individuen, in staat zijn om de fysieke signalen van andere mensen te lezen en erop te reageren, en dienovereenkomstig aanpassen, is een tweede natuur. Voor robots, echter, het is een uitdaging.

Het project van Gunes was gericht op kunstmatige emotionele intelligentie:robots die niet alleen emoties uiten, maar ook signalen lezen en gepast reageren. Haar team ontwikkelde computervisietechnieken om robots te helpen verschillende emotionele uitdrukkingen te herkennen, micro-expressies en menselijke persoonlijkheden; en programmeerde een robot die zowel introvert als extravert kon overkomen.

"We ontdekten dat de interactie tussen mens en robot van beide kanten afhankelijk is van de persoonlijkheid, ", zegt Gunes. "Een robot die zich kan aanpassen aan de persoonlijkheid van een mens is boeiender, maar de manier waarop mensen omgaan met robots wordt ook sterk beïnvloed door de situatie, de lichamelijkheid van de robot en de taak die voorhanden is. Als mensen met elkaar omgaan, het is vaak taakgericht, en verschillende taken brengen verschillende aspecten van onze persoonlijkheid naar voren, of ze die taak nu met een andere persoon of met een robot voltooien." Het waren niet alleen de robots die sommige interacties moeilijk vonden:veel van Gunes' menselijke proefpersonen merkten dat de nieuwigheid van praten met een robot in het openbaar hun vaardigheid beïnvloedde om te luisteren en aanwijzingen op te volgen.

"Voor mij, het was interessanter om de mensen te observeren dan om te laten zien wat we doen, vooral omdat mensen de mogelijkheden van deze robots niet echt begrijpen, "zegt ze. "Maar naarmate er meer robots beschikbaar komen, Hopelijk, ze zullen gedemystificeerd worden." Gunes richt zich nu op het potentieel van robots en virtual reality-technologie voor welzijnstoepassingen, zoals coaching, cognitieve training en ouderenzorg.

Naarmate robots meer gemeengoed worden, in onze levens, ethische overwegingen worden belangrijker. In zijn laboratorium, Iida heeft een robot 'uitvinder', maar als de robot iets waardevols uitvindt, wie is eigenaar van het intellectueel eigendom? "Momenteel, de wet zegt dat het toebehoort aan de mens die de robot heeft geprogrammeerd, maar dat is een antwoord op een wetgevende vraag, ' zegt Iida. 'De ethische vragen zijn een beetje duisterder.'

Echter, filosoof professor Huw Price, van het Leverhulme Centrum voor de Toekomst van Intelligentie, denkt dat het nog lang zal duren voordat we moeten nadenken over het geven van rechten aan robots.

"Denk aan de versie van een hondenliefhebber van het verschil tussen honden en katten, "zegt hij. "Honden voelen plezier en pijn, evenals genegenheid, schaamte en andere emoties. Katten zijn goed in het faken van deze dingen, maar van binnen zijn het gewoon hersenloze moordenaars. Op dit spectrum is robots zullen helemaal weg zijn aan het einde van de kat (behalve het moordgedeelte, hopelijk) voor de nabije toekomst. Ze zijn misschien goed in het faken van emoties, maar ze zullen hetzelfde innerlijke leven hebben als een teddybeer of een broodrooster.

"Uiteindelijk kunnen we robots bouwen, teddyberen en zelfs broodroosters die wel een innerlijk leven hebben, en dan wordt het een andere zaak. Maar voorlopig, de ethische uitdagingen hebben betrekking op machines die zich goed zullen gedragen op manieren die wij mensen interpreteren als tekenen van emoties, en goed in het lezen van onze emoties. Deze machines roepen belangrijke ethische kwesties op, zoals of we ze moeten gebruiken als verzorgers voor mensen die niet kunnen zien dat het maar machines zijn, zoals baby's en dementiepatiënten - maar we hoeven ons geen zorgen te maken over hun rechten."

"Een andere interessante vraag is of een robot kan leren ethisch te zijn, " zegt Iida. "Dat is wetenschappelijk zeer interessant omdat het leidt tot de aard van bewustzijn. Robots gaan een steeds groter deel van ons leven uitmaken, dus we moeten allemaal nadenken over deze vragen."