Επιστήμονες του CSAIL (Computer Science and
Artificial Intelligence Laboratory) του ΜΙΤ παρουσίασαν ένα σύστημα
εικονικής πραγματικότητας (VR) που επιτρέπει τον τηλεχειρισμό ενός
ρομπότ μέσω του γνωστού headset εικονικής πραγματικότητας, Oculus Rift.
Το σύστημα αυτό «ενσωματώνει» τον χρήστη σε ένα VR δωμάτιο ελέγχου με πολλαπλούς αισθητήρες με οθόνες. Χρησιμοποιώντας χειρονομίες και κινήσεις, ο χρήστης αντιστοιχεί τις κινήσεις του σε αυτές του ρομπότ, για την ολοκλήρωση των επιθυμητών εργασιών.
«Ένα τέτοιο σύστημα θα μπορούσε να βοηθήσει τους ανθρώπους να επιβλέπουν ρομπότ από απόσταση» λέει ο Τζέφρι Λίπτον, μεταδιδακτορικός και επικεφαλής συντάκτης του σχετικού paper. «Μέσω τηλεχειρισμού των ρομπότ από το σπίτι, οι εργάτες θα μπορούν να εργάζονται εξ αποστάσεως και να επωφεληθούν από την επανάσταση της πληροφορικής όπως επωφελούνται τώρα και οι εργαζόμενοι σε γραφεία». Οι ερευνητές εκτιμούν επίσης ότι ένα τέτοιο σύστημα θα μπορούσε να βοηθήσει και μεγάλους αριθμούς άνεργων gamers, δίνοντας μια πιο «gaming» διάσταση σε εργασίες στον κατασκευαστικό τομέα.
Η ομάδα προέβη σε επίδειξη της συγκεκριμένης τεχνολογίας χρησιμοποιώντας το ανθρωποειδές ρομπότ Baxter της Rethink Robotics, ωστόσο υπογράμμισε πως μπορεί να δουλέψει και με άλλα ρομπότ, ενώ είναι επίσης συμβατό και με το headset εικονικής πραγματικότητας HTC Vive.
Στη χρήση VR για σκοπούς τηλεχειρισμού υπάρχουν δύο προσεγγίσεις: Στο ευθύ μοντέλο, ο χρήστης συνδέεται άμεσα με την κατάσταση του ρομπότ. Σε αυτά τα συστήματα, ένα καθυστερημένο σήμα μπορεί να επιφέρει ναυτία και πονοκεφάλους, και η οπτική γωνία του χρήστη είναι μόνο μία. Στο «cyber-physical» μοντέλο, ο χρήστης έχει χωριστεί από το ρομπότ – αντ' αυτού αλληλεπιδρά με ένα εικονικό αντίγραφο του ρομπότ και του περιβάλλοντος. Η μέθοδος αυτή απαιτεί πολύ περισσότερα δεδομένα και ειδικούς χώρους.
Το σύστημα της ομάδας του CSAIL βρίσκεται κάπου ενδιάμεσα: Επιλύει το πρόβλημα της καθυστέρησης, καθώς ο χρήστης λαμβάνει συνεχόμενα εικόνα από τον εικονικό κόσμο. Επίσης, επιλύει το πρόβλημα του διαχωρισμού από το ρομπότ: Όταν ο χρήστης βάζει το headset και συνδέεται στο σύστημα, νιώθει σαν να βρίσκεται μέσα στο κεφάλι του ρομπότ. Το σύστημα μιμείται το «μοντέλο homunculus» - την ιδέα ότι μέσα στο κεφάλι μας υπάρχει ένας μικρός άνθρωπος, ο οποίος ελέγχει τις πράξεις μας, βλέπει αυτά που βλέπουμε και τα κατανοεί για εμάς. Παρά την παραδοξότητα του μοντέλου αυτού για τους ανθρώπους, για το ρομπότ έχει νόημα: Μέσα στο ρομπότ βρίσκεται ένας άνθρωπος, σε ένα δωμάτιο ελέγχου, βλέποντας μέσα από τα μάτια του και ελέγχοντας τις πράξεις του. Μέσω των χειριστηρίων του Oculus, οι χρήστες μπορούν να αλληλεπιδράσουν με χειριστήρια που εμφανίζονται στον εικονικό χώρο για να χειριστούν (να σηκώσουν, να μετακινήσουν κλπ) αντικείμενα.
Συγκρινόμενο με άλλα συστήματα αιχμής, το σύστημα του CSAIL ήταν καλύτερο στο να πιάνει αντικείμενα στο 95% των περιπτώσεων και 57% ταχύτερο στο να κάνει εργασίες. Επίσης, η ομάδα έδειξε πως επιτρέπει τον έλεγχο του ρομπότ από εκατοντάδες χιλιόμετρα μακριά, ελέγχοντας τον Baxter στο ΜΙΤ από ένα ξενοδοχείο στην Ουάσιγκτον.
Το σύστημα αυτό «ενσωματώνει» τον χρήστη σε ένα VR δωμάτιο ελέγχου με πολλαπλούς αισθητήρες με οθόνες. Χρησιμοποιώντας χειρονομίες και κινήσεις, ο χρήστης αντιστοιχεί τις κινήσεις του σε αυτές του ρομπότ, για την ολοκλήρωση των επιθυμητών εργασιών.
«Ένα τέτοιο σύστημα θα μπορούσε να βοηθήσει τους ανθρώπους να επιβλέπουν ρομπότ από απόσταση» λέει ο Τζέφρι Λίπτον, μεταδιδακτορικός και επικεφαλής συντάκτης του σχετικού paper. «Μέσω τηλεχειρισμού των ρομπότ από το σπίτι, οι εργάτες θα μπορούν να εργάζονται εξ αποστάσεως και να επωφεληθούν από την επανάσταση της πληροφορικής όπως επωφελούνται τώρα και οι εργαζόμενοι σε γραφεία». Οι ερευνητές εκτιμούν επίσης ότι ένα τέτοιο σύστημα θα μπορούσε να βοηθήσει και μεγάλους αριθμούς άνεργων gamers, δίνοντας μια πιο «gaming» διάσταση σε εργασίες στον κατασκευαστικό τομέα.
Η ομάδα προέβη σε επίδειξη της συγκεκριμένης τεχνολογίας χρησιμοποιώντας το ανθρωποειδές ρομπότ Baxter της Rethink Robotics, ωστόσο υπογράμμισε πως μπορεί να δουλέψει και με άλλα ρομπότ, ενώ είναι επίσης συμβατό και με το headset εικονικής πραγματικότητας HTC Vive.
Στη χρήση VR για σκοπούς τηλεχειρισμού υπάρχουν δύο προσεγγίσεις: Στο ευθύ μοντέλο, ο χρήστης συνδέεται άμεσα με την κατάσταση του ρομπότ. Σε αυτά τα συστήματα, ένα καθυστερημένο σήμα μπορεί να επιφέρει ναυτία και πονοκεφάλους, και η οπτική γωνία του χρήστη είναι μόνο μία. Στο «cyber-physical» μοντέλο, ο χρήστης έχει χωριστεί από το ρομπότ – αντ' αυτού αλληλεπιδρά με ένα εικονικό αντίγραφο του ρομπότ και του περιβάλλοντος. Η μέθοδος αυτή απαιτεί πολύ περισσότερα δεδομένα και ειδικούς χώρους.
Το σύστημα της ομάδας του CSAIL βρίσκεται κάπου ενδιάμεσα: Επιλύει το πρόβλημα της καθυστέρησης, καθώς ο χρήστης λαμβάνει συνεχόμενα εικόνα από τον εικονικό κόσμο. Επίσης, επιλύει το πρόβλημα του διαχωρισμού από το ρομπότ: Όταν ο χρήστης βάζει το headset και συνδέεται στο σύστημα, νιώθει σαν να βρίσκεται μέσα στο κεφάλι του ρομπότ. Το σύστημα μιμείται το «μοντέλο homunculus» - την ιδέα ότι μέσα στο κεφάλι μας υπάρχει ένας μικρός άνθρωπος, ο οποίος ελέγχει τις πράξεις μας, βλέπει αυτά που βλέπουμε και τα κατανοεί για εμάς. Παρά την παραδοξότητα του μοντέλου αυτού για τους ανθρώπους, για το ρομπότ έχει νόημα: Μέσα στο ρομπότ βρίσκεται ένας άνθρωπος, σε ένα δωμάτιο ελέγχου, βλέποντας μέσα από τα μάτια του και ελέγχοντας τις πράξεις του. Μέσω των χειριστηρίων του Oculus, οι χρήστες μπορούν να αλληλεπιδράσουν με χειριστήρια που εμφανίζονται στον εικονικό χώρο για να χειριστούν (να σηκώσουν, να μετακινήσουν κλπ) αντικείμενα.
Συγκρινόμενο με άλλα συστήματα αιχμής, το σύστημα του CSAIL ήταν καλύτερο στο να πιάνει αντικείμενα στο 95% των περιπτώσεων και 57% ταχύτερο στο να κάνει εργασίες. Επίσης, η ομάδα έδειξε πως επιτρέπει τον έλεγχο του ρομπότ από εκατοντάδες χιλιόμετρα μακριά, ελέγχοντας τον Baxter στο ΜΙΤ από ένα ξενοδοχείο στην Ουάσιγκτον.
