Ev robotu hizmetçileri hala çok uzakta - işte nedeni

Yapay zeka ve robot teknolojisindeki son gelişmelerle birlikte, çeşitli ev işlerini halledebilen ev robotu hizmetçileri geliştirmeye ve pazarlamaya artan bir ilgi var.

Tesla, CEO Elon Musk'a göre yemek pişirmek ve yaşlı insanlara yardım etmek için kullanılabilecek insansı bir robot inşa ediyor.

Amazon kısa süre önce önde gelen bir robotik vakum üreticisi olan iRobot'u satın aldı ve robot teknolojisini tüketici pazarına genişletmek için Amazon Robotics programı aracılığıyla teknolojiye büyük yatırımlar yapıyor.

Elektrikli elektrikli süpürgeleriyle tanınan Dyson, Mayıs 2022'de, yerleşim alanlarında günlük ev işlerini yürüten ev robotları geliştirmeye adanmış İngiltere'nin en büyük robotik merkezini kurmayı planladığını duyurdu.

Artan ilgiye rağmen, müstakbel müşterilerin bu robotların piyasaya çıkması için bir süre beklemesi gerekebilir.

Akıllı termostatlar ve güvenlik sistemleri gibi cihazlar günümüzde evlerde yaygın olarak kullanılırken, ev robotlarının ticari kullanımı henüz emekleme aşamasındadır.

Bir robotik araştırmacısı olarak, ev robotlarını inşa etmenin akıllı dijital cihazlardan veya endüstriyel robotlardan çok daha zor olduğunu ilk elden biliyorum.

Nesneleri işlemek

Dijital ve robotik cihazlar arasındaki en büyük farklardan biri, ev robotlarının görevlerini yerine getirmek için fiziksel temas yoluyla nesneleri manipüle etmesi gerekmesidir.

Tabakları taşımak, sandalyeleri taşımak, kirli çamaşırları toplamak ve çamaşır makinesine yerleştirmek zorundalar.

Bu işlemler robotun kırılgan, yumuşak ve bazen de düzensiz şekilli ağır nesneleri işleyebilmesini gerektirir.

Son teknoloji yapay zeka ve makine öğrenimi algoritmaları, simüle edilmiş ortamlarda iyi performans gösterir.

Ancak gerçek dünyadaki nesnelerle temas genellikle onları tetikler. Bunun nedeni, fiziksel temasın modellenmesinin genellikle zor olması ve hatta kontrol edilmesinin daha da zor olmasıdır.

Bir insan bu görevleri kolaylıkla yerine getirebilse de, ev robotlarının insan seviyesindeki nesneleri işleme becerisine ulaşmasında önemli teknik engeller bulunmaktadır.

Robotlar, nesneleri manipüle etmenin iki yönünde zorluk yaşar: kontrol ve algılama.

Montaj hatlarındakiler gibi birçok al ve yerleştir robot manipülatörü, basit bir kavrayıcı veya yalnızca belirli bir parçayı kavramak ve taşımak gibi belirli görevlere ayrılmış özel araçlarla donatılmıştır.

Özellikle insanlara doğal olarak sahip oldukları etkin kuvvet veya dokunsal geri bildirimden yoksun oldukları için, genellikle düzensiz şekilli veya elastik malzemelere sahip nesneleri manipüle etmekte zorlanırlar.

Esnek parmaklara sahip genel amaçlı bir robot eli oluşturmak hala teknik olarak zor ve pahalıdır.

Ayrıca, geleneksel robot manipülatörlerinin doğru bir şekilde çalışması için sabit bir platform gerektirdiğini, ancak özellikle çeşitli yüzeylerde hareket eden platformlarla kullanıldığında doğruluk önemli ölçüde düştüğünü belirtmekte fayda var.

Bir mobil robotta hareket ve manipülasyonu koordine etmek, robotik topluluğunda, geniş çapta yetenekli ev robotlarının piyasaya sürülebilmesi için ele alınması gereken açık bir sorundur.

yapıyı severler

Bir montaj hattında veya bir depoda, çevre ve görev sırası sıkı bir şekilde organize edilmiştir.

Bu, mühendislerin robotun hareketlerini önceden programlamasına veya nesneleri veya hedef konumları bulmak için QR kodları gibi basit yöntemler kullanmasına olanak tanır. Bununla birlikte, ev eşyaları genellikle düzensizdir ve rastgele yerleştirilir.

Ev robotları, çalışma alanlarında birçok belirsizlikle uğraşmak zorundadır. Robot, diğerleri arasından önce hedef öğeyi bulmalı ve tanımlamalıdır.

Çoğu zaman, öğeye ulaşabilmek ve verilen görevleri yerine getirebilmek için çalışma alanındaki diğer engellerin temizlenmesini veya bunlardan kaçınılmasını da gerektirir.

Bu, robotun mükemmel bir algılama sistemine, verimli navigasyon becerilerine ve güçlü ve doğru manipülasyon kabiliyetine sahip olmasını gerektirir.

Örneğin, robot süpürge kullanıcıları, tüm küçük mobilyaları ve kablolar gibi diğer engelleri yerden kaldırmaları gerektiğini bilirler, çünkü en iyi robot süpürgesi bile bunları kendi kendine temizleyemez.

Daha da zorlayıcı olan robot, insanlar ve evcil hayvanlar yakın mesafeden yürüdüklerinde hareketli engellerin varlığında çalışmak zorundadır.

Basit tutmak

İnsanlar için basit görünseler de, birçok ev işi robotlar için fazla karmaşıktır. Endüstriyel robotlar, robot hareketinin önceden programlanabildiği tekrarlayan işlemler için mükemmeldir.

Ancak ev işleri genellikle duruma özeldir ve robotun görevleri yerine getirmek için sürekli kararlar almasını ve rotasını değiştirmesini gerektiren sürprizlerle dolu olabilir.

Yemek yapmayı veya bulaşıkları temizlemeyi düşünün. Birkaç dakikalık pişirme sırasında bir sote tavası, bir spatula, bir ocak kolu, bir buzdolabı kapı kolu, bir yumurta ve bir şişe yemeklik yağ tutabilirsiniz.

Bir tavayı yıkamak için, genellikle bir elinizle ovarken diğer elinizle tutup hareket ettirirsiniz ve tüm pişmiş yemek artıklarının temizlendiğinden ve ardından tüm sabunun durulandığından emin olursunuz.

Son yıllarda, farklı nesneleri toplarken ve yerleştirirken, yani nesneleri bir noktadan diğerine kavrayıp hareket ettirirken akıllı kararlar vermek üzere robotları eğitmek için makine öğrenimini kullanan önemli bir gelişme oldu.

Bununla birlikte, robotları tüm farklı mutfak aletleri ve ev aletlerine hakim olacak şekilde eğitebilmek, en iyi öğrenme algoritmaları için bile başka bir zorluk seviyesi olacaktır.

İnsanların evlerinde genellikle merdivenler, dar geçitler ve yüksek raflar olduğundan bahsetmiyorum bile. Bu ulaşılması zor alanlar, tekerlek veya dört ayak kullanma eğiliminde olan günümüzün mobil robotlarının kullanımını sınırlar.

İnsanların kendileri için oluşturdukları ve organize ettikleri ortamlarla daha yakından eşleşecek olan insansı robotlar, henüz laboratuvar ortamlarının dışında güvenilir bir şekilde kullanılmadı.

Görev karmaşıklığına bir çözüm, robot elektrikli süpürgeler veya mutfak robotları gibi özel amaçlı robotlar oluşturmaktır.

Yakın gelecekte bu tür cihazların pek çok farklı türünün geliştirilmesi muhtemeldir. Ancak genel amaçlı ev robotlarının hala çok uzakta olduğuna inanıyorum.

Bu konuda herhangi bir fikriniz var mı? Tartışmayı Twitter veya Facebook sayfamıza taşıyın.

Editörün Önerileri:

• FTC davası büyük gizlilik riskini ortaya çıkarır ve bu telefonunuzun hatasıdır
• Twitter, kullanıcılarının güvenliğini riske atıyor mu?
• Instagram ve Facebook sizi diğer web sitelerinde takip ediyor - işte nasıl
• Kablosuz (OTA) araç güncellemeleri nelerdir?

Editörün Notu: Bu makale Ohio Eyalet Üniversitesi Makine ve Uzay Mühendisliği Yardımcı Doçenti Ayonga Hereid tarafından yazılmıştır ve Creative Commons lisansı altında The Conversation'dan yeniden yayınlanmıştır. Orijinal makaleyi okuyun.