I framtiden, robotar kan spela en nyckelroll i vården, underlätta livet för äldre och hjälpa utsatta individer. Forskare vid Imperial College London har nyligen skapat Robot DE NIRO, en robotforskningsplattform som kan stödja vårdgivare, samtidigt som man interagerar direkt med vårdtagaren.

"Målen med vårt projekt var förvånansvärt enkla:att bygga något som kunde visa social nytta och bidra till Dr. Kormushevs Robot Intelligence Lab, "Fabian Falck, berättade en av forskarna som utvecklade Robot DE NIRO TechXplore . "Vi hade en handfull stora idéer, men i slutändan, bestämde sig för att lära en robot att spela apport. Vi ansåg att objekthämtning var otroligt värdefull och användbar i många situationer, till exempel att hämta medicin för svaga patienter som kämpar för att röra sig. Vårt projekt utrustade även DE NIRO med funktioner som navigering, ansiktsigenkänning och objektmanipulation."

Roboten som utvecklats av Falck och hans kollegor kan effektivt tackla avancerade och komplexa manipulationsuppgifter. DE NIRO interagerar med människor och tillförlitligt, samtidigt som de självständigt rör sig i dynamiskt föränderliga miljöer.

"Robot DE NIRO kombinerar Rethink Robotics Baxter-robot med en mobil plattform med hjul som gör den kapabel att röra sig, Falck förklarade. Dessutom, DE NIRO har förbättrats av en mängd olika sensorer som en Microsoft Kinect och laserskannrar som gör den kapabel att uppfatta omgivningen."

DE NIROs säkerhetsfunktioner skiljer den från många befintliga robotar, säkerställer att dess interaktioner är människocentrerade och att roboten reagerar adekvat på sina användare. Eftersom den designades för användning runt utsatta eller äldre människor, forskarna prioriterade säkerheten både i robotens hårdvara och mjukvara.

"Redan i sin hårdvarudesign, DE NIRO är byggd i ett människocentrerat, samarbetssätt, " sa Falck. "Till exempel, passiv följsamhet i robotens armar absorberar fysisk påverkan med en person. När man utvecklar sin mjukvara, vi lade särskild tonvikt på att undvika kollisioner under manipulation och navigering av roboten, så att den fungerar säkert oberoende av användarens agerande. Vi tror att detta kommer att vara en avgörande egenskap hos framtida socialhjälpsrobotar."

Forskningsprojektet som genomfördes av Falck och hans kollegor ledde till anmärkningsvärda prestationer. En primär prestation var den framgångsrika integrationen av olika toppmoderna maskininlärnings- (ML) och kontrollalgoritmer i en enda robot.

"Vi fokuserade på den holistiska designen snarare än att fullända en enda uppgift, med hopp om att vi kan använda den här plattformen för att utforska ytterligare användningsfall i framtiden, ", sa Falck. "Vårt projekt visade också det betydande värdet av programvara med öppen källkod. Robotens programvara var jordad på ROS, robotoperativsystem med öppen källkod som kommer med otaliga fördelar, som att hantera en mängd olika operationer samtidigt."

Den slutliga versionen av Robot DE NIRO innehåller ROS och ett antal andra projekt med öppen källkod. Med öppen källkod, forskarna kunde bygga sin robot på relativt kort tid, dra full nytta av resurser som är lätt tillgängliga online.

"Eftersom robotsamhället med öppen källkod fortfarande är ungt, vi blev ofta frustrerade över bristen på onlinevägledning, Falck förklarade. vi producerade och publicerade detaljerad dokumentation som borde hjälpa andra som står inför liknande problem eller vill utöka vårt arbete."

I preliminära tester och experiment, Robot DE NIRO presterade anmärkningsvärt bra, visar mycket lovande som ett verktyg för att hjälpa vårdgivare och vårdtagare i vården. Trots dess dussintals sensorer, dock, DE NIRO är fortfarande mycket begränsad i sin medvetenhet om världen. Forskarna kommer därför att behöva utöka sin forskning ytterligare innan roboten är redo att gå in i riktiga vårdmiljöer.

"Vi strävar efter att implementera ytterligare säkerhetsförbättringar genom att öka DE NIROs medvetenhet, till exempel en 360-graders kamerarigg eller applicering av en 3D LIDAR, " sade Falck. "Dessutom, vi kommer att förbättra de punktmolnbaserade manipulationsteknikerna för att tillåta en mer generisk greppförmåga och förbättra de för närvarande ganska rudimentära autonoma kapaciteterna för navigering för att fungera smidigt i okända miljöer."

© 2018 Science X Network