Vakvezető robotkutyát fejlesztenek

A vakvezető kutyák, vagyis az emberek környezetükben való közlekedését segítő, kiképzett kutyák már hosszú évtizedek óta fontos szerepet játszanak a társadalomban. Ezek a magasan képzett állatok ugyanis értékes segítőtársaknak bizonyultak a látássérült személyek számára, lehetővé téve számukra a biztonságos navigációt a beltéri és kültéri környezetben egyaránt.

Miért jobb a roboteb?

A Kaliforniai Egyetem Berkeley-i Hibrid Robotikai Csoportjának kutatói nemrégiben egy pórázzal ellátott négylábú robotot hoztak létre, amely 

Ez a robot, amelyet az arXiv-on előzetesen közzétett tanulmányban mutattak be, segíthet az embereknek biztonságosan navigálni a beltéri környezetben anélkül, hogy tárgyaknak, falaknak és egyéb akadályoknak ütközne.

Egy jól viselkedő vakvezető kutyát általában egyedileg kell kiválasztani és kiképezni.

- mondta a TechXplore-nak Zhongyu Li, a UC Berkeley hibrid robotikai csoportjának kutatója, aki a tanulmányt készítette.

Ráadásul az egyik kutyától kapott készségeket nem lehet átvinni egy másikra. Emiatt a vakvezető kutyák kiképzése idő- és munkaigényes, a folyamat pedig nem könnyen skálázható. Ezzel szemben az egy robotvezető kutyán kifejlesztett algoritmusok könnyen átültethetők egy másik robotra.

- hangsúlyozta még Li.

Egyre olcsóbb a robotkutya

A négylábú robotok az elmúlt években egyre kifinomultabbá váltak. Számos ilyen robot egyre megfizethetőbb és nagy mennyiségben egyre könnyebben gyártható. Mivel a négylábú robotok mind alakjukban, mind méretükben hasonlítanak a kutyákra, ideális helyettesítői lehetnek a vakvezető kutyáknak, és talán az emberek számára is könnyebben befogadhatók a társadalomba, mint más robotrendszerek.

Úgy döntöttünk, hogy a négylábú robotokat látássérült embereket segítő vakvezető kutyaként használjuk. A kutyánk alapja egy Mini Cheetah nevű kisméretű négylábú robot, amely 2D LiDAR-ral van ellátva a környezet érzékelésére, egy forgó alapon elhelyezett kamerával a vezetett ember helyzetének követésére, egy pórázzal az emberek vezetésére, valamint egy erőérzékelővel a pórázon, amely méri az ember által/az emberre kifejtett erőt.

A vak emberek vezetésére korábban kifejlesztett rendszerek többsége merev robotkarokon alapul, amelyek felismerik az akadályokat, és segítenek az embernek megkerülni azokat. A Li és kollégái által létrehozott robot vezetőkutya ezzel szemben egy rugalmas pórázra van erősítve, amely lehet feszes (azaz kifeszített vagy meghúzott) vagy laza. A merev szerkezet helyett a póráz használata nagyobb rugalmasságot tesz lehetővé a robot-ember csapat kombinált mozgásában és pozíciójában, miközben egy adott környezetben navigál.

Pórázt használ ez is

Az új kibernetikus vezetőkutya megalkotása mellett Li és munkatársai egy hibrid fizikai ember-robot interakciós modellt is kidolgoztak, amely a robotkutya és az emberi felhasználó közötti dinamikus kapcsolatokat írja le működés közben. Ezt a modellt felhasználva a kutatók ezután kifejlesztettek egy reaktív tervezőszoftvert, amely képes váltani a megfeszített és a laza póráz üzemmódok között, hogy a leghatékonyabban vezesse az emberi felhasználót szűk helyeken.

Például amikor a robotvezető-ember rendszer egy szűk helyre kerül, mondjuk egy folyosó sarkába, a robot először lazára engedheti a pórázt. Ez lehetővé teszi a robot számára, hogy átpozícionálja és átirányítsa magát anélkül, hogy közvetlenül befolyásolná az ember pózát. Ezt követően a robot a pórázt megfeszítheti, hogy átvezesse az embert ezen a szűk területen.

- magyarázta Li.

Már tesztelték is

Li és kollégái az általuk kifejlesztett rendszert egy sor valós kísérletben értékelték, amelyekben a robotvezető kutyának egy bekötött szemű embert kellett egy meghatározott helyre vezetnie, miközben el kellett kerülnie a baleseteket és a közeli akadályokkal való ütközéseket. A tesztek eredményei rendkívül ígéretesek voltak, mivel a robot sikeresen, ütközések nélkül vezette a résztvevőket a kívánt helyre.

Nemrég saját szemünkkel is megnézhettük itt, Magyarországon a Boston Dynamics saját robotkutyáját, Spotot, akinek ugyan konkrét feladatot még nem jelöltek ki, de nagyon sok mindenre hasznos lehet - nagyjából tízmillió forintos árért.