Cambridge-forskare studerar interaktionen mellan robotar och människor – och lär dem hur man gör de mycket svåra saker som vi tycker är lätta.

Staplar av vertikala hyllor väver runt varandra i vad som ser ut som en intrikat koreograferad – om än oelegant – balett. Det har utförts sedan 2014 i Amazons grotta lager som robotar bär hyllor, var och en väger mer än 1, 000 kg, på ryggen. Robotarna skär ner på tid och mänskliga misstag, men de har fortfarande saker att lära sig.

När en beställning har tagits emot, en robot går till hyllan där den beställda varan förvaras. Den plockar upp hyllan och tar den till ett område där föremålet tas bort och placeras i en plastbehållare, redo att packas och skickas till kunden. Det kan låta kontraintuitivt, men den svåraste delen av den här sekvensen är att ta föremålet från hyllan och lägga det i plastbehållaren.

För Dr. Fumiya Iida, Lektor i mekatronik, hans är ett typiskt exempel på vad han och andra robotiker kallar ett "sista meter"-problem. "En Amazon-beställning kan vara allt från en kudde, till en bok, till en hatt, till en cykel, " säger han. "För en människa, det är i allmänhet lätt att plocka upp ett föremål utan att tappa eller krossa det – vi vet instinktivt hur mycket kraft vi ska använda. Men det här är verkligen svårt för en robot."

På 1980-talet en grupp forskare gav den här typen av problem ett annat namn – Moravecs paradox – som i huvudsak säger att saker som är lätta för människor är svåra för robotar, och vice versa. "Roboter kan gå hela vägen till Mars, men de kan inte hämta matvarorna, säger Dr Iida.

Ett av målen för Dr. Iidas labb på Institutionen för teknik är att hitta effektiva lösningar på olika typer av sista meter-problem. Ett exempel är Amazons "Picking Challenge", en årlig tävling där universitetsrobotteam från hela världen försöker designa robotar som kan hantera problemet med att lägga en bok i en plastbehållare. Dr. Iidas team arbetar också med British Airways, som har ett sista meter problem med bagagehantering:en process som är nästan helt automatiserad, förutom den punkt då resväskor av många olika former, storlekar och vikter måste sättas på ett flygplan.

Och de senaste två somrarna, de har arbetat med frukt- och grönsaksgruppen G's Growers för att designa robotar som kan skörda sallad utan att krossa dem.

"Den sista metern är ett riktigt intressant problem, " Dr. Iida säger. "Det är frontlinjen inom robotik eftersom så många saker vi gör i våra liv är sista meter problem, och den sista metern är barriären för att robotar verkligen kan hjälpa mänskligheten."

Även om tanken på att ha en robot för att laga middag eller utföra andra grundläggande dagliga uppgifter kan låta lockande, Sådana inhemska tillämpningar är fortfarande en väg ifrån att bli verklighet. "Robotar blir en del av vårt samhälle i de områden där de behövs som mest – områden som jordbruk, medicin, säkerhet och logistik – men de kan inte gå överallt direkt, " förklarar Dr Iida.

Om, som Dr. Iida säger, robotrevolutionen pågår redan, hur kommer vi som människor att interagera med dem när de blir en mer synlig del av vår vardag? Och hur kommer de att interagera med oss?

Allt eftersom robotar blir vanligare, i våra liv, etiska överväganden blir viktigare. I hans labb, Dr Iida har en robot "uppfinnare", men om roboten uppfinner något av värde, vem äger den immateriella egendomen? "Just nu, lagen säger att den tillhör människan som programmerade roboten, men det är ett svar på en lagstiftningsfråga, " säger doktor Iida. "De etiska frågorna är lite grumligare."

"En annan intressant fråga är om en robot kan lära sig att vara etisk, " tillägger Dr. Iida. "Det är mycket intressant vetenskapligt, eftersom det leder till medvetandets natur. Robotar kommer att bli en större och större del av våra liv, så vi måste alla tänka på dessa frågor."