חוקר מדמיין פלטפורמת אדם סייבר-פיזי אינטראקטיבי (iCPH)

פרופסור אייצ’י יושידה מאוניברסיטת טוקיו למדעים הציע רעיון מרתק של אדם סייבר-פיזי אינטראקטיבי (iCPH).

בני אדם יכולים לבצע באופן טבעי משימות מורכבות שונות, כגון ישיבה ואיסוף חפצים. הפעילויות האלה כוללות תנועות שונות ודורשות מגעים מרובים, מה שיכול להיות קשה עבור רובוטים. iCPH יכול לעזור לפתור בעיה זו.

הבנה ויצירה של מערכות דומות לאדם

הפלטפורמה החדשה יכולה לעזור להבין וליצור מערכות דומות לאדם שמשתמשות במגוון תנועות גוף שלמות עשירות במגע.

העבודה פורסמה ב-Frontiers in Robotics and AI.

“כפי שהשם מרמז, iCPH משלב אלמנטים פיזיים וסייבריים כדי לתפוס תנועות אדם,” אומר פרופ’ יושידה. “בעוד שרובוט הומנואיד משמש כתאום פיזי של אדם, תאום דיגיטלי קיים כאדם מדומה או רובוט בסייברספייס. האחרון ממודל דרך טכניקות כגון ניתוח מוסקולו-שלדי ורובוטי. שני התאומים משלימים זה את זה.”

פרופ’ יושידה עוסק במספר שאלות עם המסגרת, כגון:

• כיצד יכולים הומנואידים לחקות מושג אנושי?
• כיצד יכולים רובוטים ללמוד ולחקות התנהגויות אנושיות?
• כיצד יכולים רובוטים ליצור קשר עם בני אדם בחלק ובטבעיות?

מסגרת iCPH

חלקו הראשון של מסגרת iCPH מודד תנועה אנושית על ידי כמות תנועת חלקי גוף שונים. הוא גם רושם את רצף המגעים שנעשים על ידי אדם.

המסגרת מאפשרת תיאור גנרי של תנועות שונות דרך משוואות דיפרנציאליות, כמו גם יצירת רשת תנועה במגע. הומנואיד יכול לפעול על פי רשת זו.

כאשר מדובר בתאום הדיגיטלי, הוא לומד את הרשת דרך גישות מבוססות מודל ולמידת מכונה. שניהם מחוברים על ידי שיטת חישוב הגרדיאנט האנליטי, ולמידה רציפה עוזרת ללמד את סימולציית הרובוט כיצד לבצע את רצף המגע.

חלקו השלישי של iCPH מעשיר את רשת תנועת המגע דרך הגברת נתונים לפני שימוש בטכניקת קוונטיזציה של וקטור. טכניקה זו עוזרת לחלץ את הסמלים המבטאים את שפת תנועת המגע, מה שמאפשר יצירת תנועת מגע במצבים לא מנוסים.

כל זה אומר שרובוטים יכולים לחקור סביבות לא ידועות בעודם מתקשרים עם בני אדם באמצעות תנועות חלקות ומגעים רבים.

פרופ’ יושידה מציג שלוש אתגרים עבור iCPH הנוגעים למתארים הכלליים, למידה רציפה וסמליזציה של תנועת מגע. כדי ש-iCPH יתממש, עליו ללמוד כיצד לנווט אותם*.*

“הנתונים מ-iCPH יהיו פתוחים לציבור ויופעלו לפתרון בעיות מעשיות לפתרון בעיות חברתיות ותעשייתיות. רובוטים הומנואידים יכולים לשחרר אנשים ממשימות רבות הכרוכות בעומסים קשים ולשפר את בטיחותם, כגון הרמת חפצים כבדים ועבודה בסביבות מסוכנות,” אומר פרופ’ יושידה. “iCPH יכול גם לשמש לפקח על משימות המבוצעות על ידי בני אדם ולעזור למנוע מחלות הקשורות לעבודה. לבסוף, הומנואידים יכולים להיות מופעלים מרחוק על ידי בני אדם דרך תאומים הדיגיטליים, מה שיאפשר להומנואידים לבצע התקנת ציוד גדול והובלת חפצים.”