Robots hebben misschien een talent voor bovenmenselijke kracht en precisie, maar ze worstelen nog steeds met een aantal basale menselijke taken, zoals de was opvouwen of een kopje koffie zetten.

Vul blauw in, een nieuwe goedkope, mensvriendelijke robot bedacht en gebouwd door een team van onderzoekers van de Universiteit van Californië, Berkeley. Blue is ontworpen om recente ontwikkelingen op het gebied van kunstmatige intelligentie (AI) en diepgaand leren te gebruiken om ingewikkelde menselijke taken onder de knie te krijgen, en dat alles terwijl het betaalbaar en veilig genoeg blijft dat elke onderzoeker op het gebied van kunstmatige intelligentie - en uiteindelijk elk huis - er een zou kunnen hebben.

Blauw is het geesteskind van Pieter Abbeel, hoogleraar elektrotechniek en computerwetenschappen aan UC Berkeley, postdoctoraal onderzoeker Stephen McKinley en afgestudeerde student David Gealy. Het team hoopt dat Blue de ontwikkeling van robotica voor thuis zal versnellen.

"AI heeft veel gedaan voor bestaande robots, maar we wilden een robot ontwerpen die geschikt is voor AI, "Zei Abbeel. "Bestaande robots zijn te duur, niet veilig in de buurt van mensen en evenmin veilig in de buurt van zichzelf - als ze leren met vallen en opstaan, ze zullen zichzelf gemakkelijk breken. We wilden een nieuwe robot maken die geschikt is voor het AI-tijdperk in plaats van voor de hoge precisie, submillimeter, tijdperk van fabrieksautomatisering."

In de afgelopen 10 jaar, Abbeel is een pionier op het gebied van diepgaande leeralgoritmen voor versterking die robots helpen te leren met vallen en opstaan ​​of door te worden geleid door een mens als een marionet. Hij ontwikkelde deze algoritmen met behulp van robots die zijn gebouwd door externe bedrijven, die ze voor tienduizenden dollars op de markt brengen.

Blauw is duurzaam, plastic onderdelen en krachtige motoren in totaal minder dan $ 5, 000 te vervaardigen en te monteren. zijn armen, elk ongeveer zo groot als de gemiddelde bodybuilder, zijn gevoelig voor krachten van buitenaf - zoals een hand die hem wegduwt - en heeft afgeronde randen en minimale knijppunten om te voorkomen dat verdwaalde vingers bekneld raken. Blue's armen kunnen erg stijf zijn, als een mens die buigt, of zeer flexibel, als een mens die ontspant, of iets daar tussenin.

Momenteel, het team bouwt in eigen huis 10 wapens om te distribueren naar geselecteerde early adopters. Ze blijven de duurzaamheid van Blue onderzoeken en gaan de enorme uitdaging aan om de robot op grotere schaal te produceren. die zal gebeuren via de UC Berkeley spin-off Berkeley Open Arms. Aanmeldingen voor het tonen van interesse in voorrangstoegang beginnen vandaag op die site,

"Met een goedkopere robot, elke onderzoeker zou zijn eigen robot kunnen hebben, en die visie is een van de belangrijkste drijvende krachten achter dit project:meer onderzoek doen door meer robots in de wereld te hebben, ' zei Mc Kinley.

Van bewegend standbeeld naar lenig als een kat

Robotica heeft zich van oudsher gericht op industriële toepassingen, waar robots kracht en precisie nodig hebben om repetitieve taken elke keer perfect uit te voeren. Deze robots floreren in zeer gestructureerde, voorspelbare omgevingen - een verre schreeuw van het traditionele Amerikaanse huis, waar je kinderen zou kunnen vinden, huisdieren en vuile was op de vloer.

"We hebben deze industriële robots vaak beschreven als bewegende standbeelden, " zei Gealy. "Ze zijn erg stijf, bedoeld om perfect van punt A naar punt B en terug naar punt A te gaan. Maar als je ze beveelt om een ​​centimeter langs een tafel of een muur te gaan, ze gaan tegen de muur slaan en opsluiten, breken zichzelf of breken de muur. Niets goeds."

Als een AI fouten gaat maken en leert door te doen in ongestructureerde omgevingen, deze starre robots werken gewoon niet. Om experimenteren veiliger te maken, Blauw is ontworpen om krachtgestuurd te zijn - zeer gevoelig voor krachten van buitenaf, moduleert altijd de hoeveelheid kracht die het op een bepaald moment uitoefent.

"Een van de dingen die echt cool zijn aan het ontwerp van deze robot, is dat we hem krachtgevoelig kunnen maken, aardig en reactief, of we kunnen ervoor kiezen om het heel sterk en heel stijf te maken, "Zei Gealy. "Onderzoekers kunnen aanpassen hoe stijf de robot is, en wat voor soort stijfheid - wil je dat het aanvoelt als melasse? Wil je dat het aanvoelt als een lente? Een combinatie daarvan? Als we willen dat robots naar huis gaan en presteren in deze steeds ongestructureerdere omgevingen, ze zullen dat vermogen nodig hebben."

Om deze mogelijkheden tegen lage kosten te bereiken, het team overwoog welke functies Blue nodig had om mensgerichte taken uit te voeren, en waar het zonder kan. Bijvoorbeeld, de onderzoekers gaven Blue een breed bewegingsbereik - het heeft gewrichten die in dezelfde richting kunnen bewegen als een menselijke schouder, elleboog en pols - om mensen in staat te stellen het gemakkelijker te leren hoe lastige manoeuvres te voltooien met behulp van virtual reality. Maar de behendige robotarmen missen iets van de kracht en precisie van een typische robot.

"We realiseerden ons dat je niet voor altijd een robot nodig hebt die een specifieke kracht uitoefent, of een specifieke nauwkeurigheid voor altijd. Met een beetje intelligentie, je kunt die vereisten versoepelen en de robot meer als een mens laten gedragen om die taken uit te voeren, ' zei Mc Kinley.

Blauw kan continu 2 kilogram gewicht dragen met volledig gestrekte armen. Maar in tegenstelling tot traditionele robotontwerpen die worden gekenmerkt door één consistente "kracht/stroomlimiet, " Blauw is ontworpen om "thermisch beperkt te zijn, " zei McKinley. Dat betekent dat, vergelijkbaar met een mens, het kan een kracht uitoefenen van meer dan 2 kilogram in een snelle uitbarsting, totdat de thermische limieten zijn bereikt en het tijd nodig heeft om te rusten of af te koelen. Dit is net als hoe een mens een wasmand kan oppakken en gemakkelijk door een kamer kan dragen, maar misschien niet in staat om dezelfde wasmand meer dan een mijl te dragen zonder frequente pauzes.

"Eigenlijk, we kunnen meer uit een zwakkere robot halen.' Zei Gealy. 'En een zwakkere robot is gewoon veiliger. De sterkste robot is het gevaarlijkst. We wilden de zwakste robot ontwerpen die nog steeds echt nuttige dingen kan doen."

"Onderzoekers ontwikkelden AI voor bestaande hardware en, ongeveer drie jaar geleden, we begonnen te denken, 'Misschien kunnen we iets andersom doen. Misschien kunnen we nadenken over welke hardware we kunnen bouwen om AI te vergroten en samen aan die twee paden te werken, tegelijkertijd, '" zei McKinley. "En ik denk dat dat een echt dramatische verschuiving is van de manier waarop veel onderzoek heeft plaatsgevonden."