Výzkumník představuje interaktivní kyber-fyzickou platformu pro člověka (iCPH)

Profesor Eiichi Yoshida z Tokijské univerzity vědy představil zajímavou myšlenku interaktivní kyber-fyzické platformy pro člověka (iCPH).

Lidé mohou přirozeně vykonávat různé složité úkoly, jako je například sezení a zvedání předmětů. Tyto činnosti však zahrnují různé pohyby a vyžadují多kontakty, které mohou být pro roboty obtížné. Platforma iCPH by mohla pomoci vyřešit tento problém.

Pochopení a generování systémů podobných lidem

Nová platforma může pomoci pochopit a generovat systémy podobné lidem, které využívají řadu pohybů celého těla bohatých na kontakty.

Práce byla publikována v Frontiers in Robotics and AI.

“Jak název napovídá, iCPH kombinuje fyzické a kybernetické prvky pro zachycení lidských pohybů,” říká prof. Yoshida. “Zatímco humanoidní robot působí jako fyzický dvojník člověka, digitální dvojník existuje jako simulovaný člověk nebo robot v kyberprostoru. Ten je modelován pomocí technik, jako je muskuloskeletální a robotická analýza. Oba dvojníci se doplňují.”
Prof. Yoshida zodpovídá na několik otázek pomocí tohoto rámce, jako jsou:

• Jak mohou humanoidi napodobovat lidské pohyby?
• Jak mohou roboti učit a simulovat lidské chování?
• Jak mohou roboti interagovat s lidmi hladce a přirozeně?

Rámec iCPH

První část rámce iCPH měří lidské pohyby kvantifikací pohybu různých částí těla. Také zaznamenává sekvenci kontaktů provedených člověkem.

Rámec umožňuje obecný popis různých pohybů pomocí diferenciálních rovnic, jakož i generování sítě kontaktů. Humanoidní robot může poté jednat na základě této sítě.

Pokud jde o digitálního dvojníka, učí se síť pomocí modelově založených a strojově učících se přístupů. Tyto dva jsou spojeny metodou analytického gradientního výpočtu, a kontinuální učení pomáhá učit robotovi simulaci, jak provádět sekvenci kontaktů.

Třetí část rámce iCPH obohacuje síť kontaktů prostřednictvím augmentace dat před aplikací techniky vektorové kvantizace. Tato technika pomáhá extrahovat symboly vyjadřující jazyk kontaktů, umožňující generovat pohyby kontaktů v neznámých situacích.

To vše znamená, že roboti mohou prozkoumat neznámá prostředí, zatímco interagují s lidmi pomocí hladkých pohybů a mnoha kontaktů.

Prof. Yoshida představuje tři výzvy pro iCPH, které se týkají obecných popisovatelů, kontinuálního učení a symbolizace kontaktů. Aby byla platforma iCPH realizována, musí se naučit navigovat tyto výzvy*.*

“Data z iCPH budou zveřejněna a nasazena do reálných problémů pro řešení sociálních a průmyslových otázek. Humanoidní roboti mohou uvolnit lidi od mnoha úkolů, které zahrnují těžké břemeno a zlepšit jejich bezpečnost, jako je zvedání těžkých předmětů a práce v nebezpečných prostředích,” říká prof. Yoshida. “iCPH lze také použít ke sledování úkolů prováděných lidmi a pomoci předcházet nemocem souvisejícím s prací. Nakonec mohou být humanoidi ovládány lidmi prostřednictvím svých digitálních dvojníků, což jim umožní provádět instalaci velkých zařízení a dopravu objektů.”