Robotkarok intelligens irányítása

A robotok számos területen segítik és segíthetik az emberi munkavégzést, sőt egyes helyeken, mint például Ausztrália forró és poros bányáiban ki is válthatják azt. Irányításuk azonban sokszor nehézkes, és komoly felkészültséget igényel. Az MTA SZTAKI és meghívott előadójuk, Tom Gedeon, az Ausztrál Nemzeti Egyetem professzora is azon dolgozik, hogy emberivé tegye a gépek irányítását.

- Kétféle megközelítésben próbáljuk könnyebbé tenni a robotok irányítását. Egyik célunk, hogy megtanítsuk a robotokat arra, hogy parancsok nélkül, maguktól működjenek együtt az emberrel, azaz leolvassák az irányítóik szándékait. Ehhez kapcsolódik, de az eszközök közvetlen irányítására is alkalmas egy másik technológia, a tekintetkövetés, amelyben szintén nagy jövőt látunk - hangzott el Tom Gedeon professzor az MTA Számítástechnikai és Automatizálási Kutatóintézet meghívására tartott előadásában.

A kooperáló robotok programozását egyelőre csak szimulációs szinten vizsgálják a kutatók. Kísérletük során az volt a robotok feladata, hogy egy régi vágású számítógépes játékra hasonlító négyzethálós felületen rendezzenek különböző tárgyakat a megadott helyre. Lényeges szempont volt, hogy a tárgyakat csak két "játékos", azaz robot vagy ember tudta megmozdítani. Összesen háromféle felállást próbáltak ki a tudósok: az egyikben két ember által irányított robot, egy másikban egy ember által irányított és egy automatizált, az utolsóban pedig két automatizált robot dolgozott a feladatokon.

A kísérletből kiderült, hogy minden esetben a két ember által irányított robot oldotta meg leglassabban a feladatot, az emberi mozgást lekövető robot és az emberi irányítás párosa bizonyult a leggyorsabbnak, míg az egy emberből és két önálló robotból álló csoport a két szélső érték között teljesített. A tudósok ezután arra voltak kíváncsiak, hogy mi történik akkor, ha a robotok az ember által dirigált eszköz mozgásán kívül egyéb információval is rendelkeznek. Mivel a csoport másik kutatása az emberi tekintet irányának meghatározására irányul, a kutatók ezt az információt vették alapul a szimulációhoz. A robotok az emberi "játékosok" tekintetéből próbálták kitalálni, hogy hova kell helyezni a tárgyat. A kísérlet tapasztalata, hogy az így tájékozódó robotok ugyanolyan jól teljesítenek, mint az előző kísérlet leghatékonyabb felállása, az ember és robot páros.

- Számos olyan szituáció fordulhat elő, amikor a robot és az ember közötti összetett kommunikációra, például precíziós eszközökkel történő irányításra nincs lehetőség vagy elég idő:például egy tűzoltórobot bevetése során emberek élete múlhat néhány másodpercen. Ha a robotok irányítására fel tudjuk használni az ember számára ösztönös tekintetet, és ez alapján az eszközök önállóan tudnak cselekedni, nagy előrelépést érhetünk el az alkalmazhatóságukban - fejtette ki Tom Gedeon. Mint elmondta, a robotok kísérleti programozása mellett az emberi tekintet követésének gyakorlati megoldása jelenti kutatócsoportjának legfontosabb feladatát.

A célra kifejlesztett eszközt többször is kipróbálhatták a laikusok is: egy kiállításon a látogatók tekintetükkel irányíthattak egy kamerát, az eredményt pedig mindenki láthatta egy kihelyezett monitoron. Egy másik kísérlet során egy speciálisan preparált csocsóasztalon játszottak a résztvevők. A játékot úgy kellett kezelniük, hogy az asztal le volt takarva, a labda útját pedig egy monitoron követhették, amelyen azonban csak az asztal töredéke jelent meg egyszerre. A képet adó kamera irányítása is a résztvevők feladata volt. Kiderült, hogy a fej mozdulatainak mérésénél és a joysticknál sokkal hatékonyabb és kedveltebb volt a tekintet irányának felhasználása. A játékosok könnyen megtanulták a feladatot, hiszen a monitoron látható kép abba az irányba mozdult el, amelyik részére a kezelő tekintete irányult.

- A tekintet követésének persze a játékoknál komolyabb feladatot szánunk. Az ausztrál kormány eltökélt szándéka, hogy a következő két évtized folyamán az ország bányáiban robotokkal váltsa ki az emberi munkát. Már folyik egy kísérletünk, amely egy sziklatörő robotkar irányításához alkalmazná az emberi tekintetet - mondta Tom Gedeon. Mint kifejtette, a robotkarhoz 250 tonnás kamionok kilencven másodpercenként szállítják a megtörésre váró sziklákat.

Az eszköz tetején, egy vasketrecben, 45 fokos hőségben és porban álló kezelő feladata rendkívül megerőltető és veszélyes. A cél, hogy munkáját ne a szabadban kelljen végeznie. Mivel a kezelőnek mindkét kezét lefoglalja az eszköz irányítása, a sziklát és kart figyelő kamera fókuszának állítását máshogyan kellett megoldani. - Felmerült a pedálok használata is, de szerintünk ez tipikusan olyan probléma, amelyet a tekintet-követés oldhat meg a leghatékonyabban. Már sikerült terepen is kipróbálni a technológiát, és a visszajelzések szerint a kezelőknek tetszett a megoldás - hangsúlyozta Tom Gedeon.

A kutató előadása Baranyi Péter, az MTA SZTAKI Kognitív Informatikai Kutatócsoport vezetőjének szervezésében valósult meg. A csoport időről időre világhírű kutatókat kér fel arra, hogy nyilvános előadások keretében számoljanak be a legújabb, úttörőnek számító kutatási eredményeikről.