Τα ρομπότ δεν είναι (ακόμα) έτοιμα για τον πραγματικό κόσμο. Ακόμα και σήμερα, αποτελεί επίτευγμα η επιβίωση τους στον πραγματικό κόσμο , ο οποίος απέχει πολύ από κάθε είδους χρήσιμη γενικευμένη αυτονομία. Κάτω από ορισμένους αρκετά συγκεκριμένους περιορισμούς, τα αυτόνομα ρομπότ αρχίζουν να βρίσκουν μερικές πολύτιμες θέσεις σε ημιδομημένα περιβάλλοντα, όπως γραφεία, νοσοκομεία και αποθήκες. Ωστόσο όταν πρόκειται για την αδόμητη φύση των περιοχών καταστροφών ή της ανθρώπινης αλληλεπίδρασης -ή οποιαδήποτε κατάσταση απαιτεί καινοτομία και δημιουργικότητα- τα αυτόνομα ρομπότ έρχονται συχνά σε αδιέξοδο.

Για το προβλέψιμο μέλλον, αυτό σημαίνει ότι οι άνθρωποι εξακολουθούν να είναι απαραίτητοι. Ωστόσο, για μία εργασία, οι ίδιοι δεν χρειάζεται να είναι φυσικά παρόντες – απλώς ένας άνθρωπος πρέπει να λειτουργεί κάπως ένα δομημένο σύστημα.

Το 2018, το Ίδρυμα XPrize ανακοίνωσε έναν διαγωνισμό (με τη χορηγία της ιαπωνικής αεροπορικής εταιρείας ANA) για τη δημιουργία “ενός συστήματος avatar που μπορεί να μεταφέρει την ανθρώπινη παρουσία σε μια απομακρυσμένη τοποθεσία σε πραγματικό χρόνο“. Η τελική εκδήλωση πραγματοποιήθηκε τον περασμένο Νοέμβριο στο Λονγκ Μπιτς της Καλιφόρνια, όπου 17 ομάδες από όλο τον κόσμο διαγωνίστηκαν για χρηματικό έπαθλο 8 εκατομμυρίων δολαρίων.

Ο διαγωνισμός ανέδειξε τη δύναμη των ανθρώπων σε συνδυασμό με τα ρομποτικά συστήματα, μεταφέροντας την εμπειρία και την προσαρμοστικότητά μας σε μια απομακρυσμένη τοποθεσία. Παρόλο που τα ρομπότ και οι διεπαφές ήταν σε μεγάλο βαθμό ερευνητικά έργα και όχι συστήματα έτοιμα για χρήση στον πραγματικό κόσμο, το Avatar XPrize παρείχε την έμπνευση (καθώς και τη δομή και τη χρηματοδότηση) για να βοηθήσει μερικούς από τους καλύτερους μηχανικούς και προγραμματιστές ρομπότ να διευρύνουν τα όρια του τι είναι δυνατό μέσω της τηλεπαρουσίας.

Τι είναι ένα ρομποτικό avatar?

Ένα σύστημα ρομποτικού avatar είναι παρόμοιο με την εικονική πραγματικότητα, δεδομένου ότι και τα δύο επιτρέπουν σε ένα άτομο που βρίσκεται σε ένα μέρος να βιώσει και να αλληλεπιδράσει με ένα διαφορετικό μέρος χρησιμοποιώντας την τεχνολογία ως διεπαφή. Όπως και η εικονική πραγματικότητα, ένα αποτελεσματικό ρομποτικό avatar επιτρέπει στο χρήστη να βλέπει, να ακούει, να αγγίζει, να κινείται και να επικοινωνεί με τέτοιο τρόπο ώστε να αισθάνεται ότι βρίσκεται πραγματικά κάπου αλλού. Αλλά εκεί που το VR τοποθετεί έναν άνθρωπο σε ένα εικονικό περιβάλλον, ένα ρομποτικό avatar φέρνει έναν άνθρωπο σε ένα φυσικό περιβάλλον, το οποίο μπορεί να βρίσκεται στο διπλανό δωμάτιο ή χιλιάδες χιλιόμετρα μακριά.

Το Ίδρυμα XPrize ελπίζει ότι τα ρομπότ avatar θα μπορούσαν μια μέρα να χρησιμοποιηθούν για πιο πρακτικούς σκοπούς: παροχή περίθαλψης σε οποιονδήποτε άμεσα, ανεξάρτητα από την απόσταση, ανακούφιση από καταστροφές σε περιοχές όπου είναι πολύ επικίνδυνο να πάνε οι ανθρώπινοι διασώστες και εκτέλεση κρίσιμων επισκευών, καθώς και συντήρηση και άλλες υπηρεσίες που είναι δύσκολο να γίνουν.

“Οι διαθέσιμες μέθοδοι με τις οποίες μπορούμε να μεταφερθούμε φυσικά από το ένα μέρος στο άλλο δεν κλιμακώνονται αρκετά γρήγορα”, λέει ο David Locke, εκτελεστικός διευθυντής του Avatar XPrize. “Μια αναστάτωση στον φυσικό χώρο προκαλεί καθυστερήσεις. Στόχος μας είναι να παρακάμψουμε τα εμπόδια της απόστασης και του χρόνου εισάγοντας ένα νέο μέσο φυσικής σύνδεσης, επιτρέποντας σε οποιονδήποτε στον κόσμο να βιώσει φυσικά μια άλλη τοποθεσία και να παρέχει επιτόπια βοήθεια όπου και όταν χρειάζεται”.

Άνθρωποι και Hardware

Υπάρχουν δύο θεμελιώδεις συνιστώσες σε ένα σύστημα avatar. Η πρώτη είναι ο ρομποτικός χειριστής που ελέγχει ο άνθρωπος. Η δεύτερη είναι η διεπαφή που επιτρέπει στον χειριστή να παρέχει αυτόν τον έλεγχο, και αυτό είναι αναμφισβήτητα το πιο δύσκολο μέρος του συστήματος.

Η ποικιλομορφία των ομάδων αντικατοπτρίστηκε στην ποικιλομορφία των ρομποτικών συστημάτων. Ο διαγωνισμός επέβαλε ορισμένες βασικές απαιτήσεις σχεδιασμού για το ρομπότ, όπως κινητικότητα, χειρισμό και διεπαφή επικοινωνίας, αλλά κατά τα άλλα ήταν στο χέρι κάθε ομάδας να σχεδιάσει και να υλοποιήσει το δικό της υλικό και λογισμικό. Οι περισσότερες ομάδες προτίμησαν μια τροχήλατη βάση με δύο ρομποτικούς βραχίονες και ένα κεφάλι που αποτελείται από μια οθόνη για την προβολή του προσώπου του χειριστή. Μερικές “τολμηρές” ομάδες έφεραν δίποδα ανθρωποειδή ρομπότ. Συνήθως χρησιμοποιήθηκαν στερεοσκοπικές κάμερες για την παροχή οπτικών πληροφοριών και πληροφοριών βάθους στον χειριστή, ενώ ορισμένες ομάδες συμπεριέλαβαν πρόσθετους αισθητήρες για τη μετάδοση άλλων τύπων πληροφοριών σχετικά με το απομακρυσμένο περιβάλλον.

Για παράδειγμα, στην τελική δοκιμασία του διαγωνισμού, ο χειριστής χρειαζόταν το ισοδύναμο της αίσθησης της αφής για να διακρίνει έναν τραχύ βράχο από έναν λείο. Ενώ οι αισθητήρες αφής για τα ρομπότ είναι συνηθισμένοι, η μετάφραση των δεδομένων που συλλέγουν σε κάτι αναγνώσιμο από τους ανθρώπους δεν είναι απλή υπόθεση. Ορισμένες ομάδες επέλεξαν ιδιαίτερα πολύπλοκα (και ακριβά) μικρορευστικά γάντια που μεταδίδουν τις αισθήσεις αφής από τις άκρες των δακτύλων του ρομπότ στις άκρες των δακτύλων του χειριστή. Άλλες ομάδες χρησιμοποίησαν μικρούς, τοποθετημένους στα δάχτυλα δονητικούς κινητήρες για να μεταφράσουν την τραχύτητα σε απτική ανατροφοδότηση που θα μπορούσε να αισθανθεί ο χειριστής. Μια άλλη προσέγγιση ήταν η τοποθέτηση μικροφώνων στα δάχτυλα του ρομπότ. Καθώς τα δάχτυλά του κινούνταν πάνω σε διαφορετικές επιφάνειες, οι τραχιές επιφάνειες ακούγονταν πιο δυνατά στον χειριστή, ενώ οι λείες επιφάνειες ακούγονταν πιο ήπια.

Την πρώτη θέση του διαγωνισμού, ολοκληρώνοντας τη κούρσα σε λιγότερο από 6 λεπτά με άριστη βαθμολογία, ήταν η ομάδα NimbRo, από το Πανεπιστήμιο της Βόννης, στη Γερμανία. “Όταν βλέπω την ανθρώπινη νοημοσύνη να χειρίζεται μια μηχανή, το βρίσκω συναρπαστικό“, δήλωσε ο επικεφαλής της ομάδας Sven Behnke στο IEEE Spectrum. “Ένας άνθρωπος μπορεί να δει αποκλίσεις από το πώς περιμένει να συμπεριφερθεί η μηχανή και στη συνέχεια μπορεί να τις επιλύσει αποκλίσεις με δημιουργικότητα“.

Το μέλλον της υβριδικής αυτονομίας

Ο κριτής της τελικής κούρσας, Jerry Pratt ο οποίος ήταν για δεκαετίες καθηγητής ρομποτικής στο Florida Institute for Human and Machine Cognition, βλέπει τον άνθρωπο ως κρίσιμο παράγοντα των ρομπότ που λειτουργούν στα αδόμητα περιβάλλοντα του πραγματικού κόσμου, τουλάχιστον βραχυπρόθεσμα. “Χρειάζεστε ανθρώπους για τη λήψη αποφάσεων υψηλού επιπέδου”, λέει ο Pratt. “Μόλις υπάρχει κάτι καινούργιο ή κάτι πάει στραβά, χρειάζεσαι την ανθρώπινη νόηση στον κόσμο. Και αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο χρειαζόμαστε την τηλεπαρουσία”.

Εδώ μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα για τον διαγωνισμό Avatar XPrize.