Migawka z przyszłości technologii robotycznej
Kopiowanie zachowań człowieka przez roboty od dawna było ważnym celem naukowców zajmujących się technologiami informacyjnymi i komunikacyjnymi (ICT).Jak dotąd największą przeszkodą w jego osiągnięciu była kontrola interakcji między ruchem a wizją. Osiągnięcie precyzyjnej percepcji przestrzennej i płynnej koordynacji wizualno-motorycznej wydawało się wręcz nieuchwytne.
Uporanie się z tym problemem stało się nadrzędnym celem dofinansowanego ze środków unijnych projektu EYESHOTS (Heterogeniczna percepcja 3D we fragmentach wizualnych). Poprzez symulację ludzkich mechanizmów uczenia się udało się w ramach projektu zbudować prototyp robota zdolnego do zyskania świadomości swojego otoczenia i wykorzystywania pamięci do płynnego sięgania po przedmioty.
Implikacje tego przełomowego osiągnięcia nie ograniczają się do potencjalnych udoskonaleń w mechanice robotycznej - pomogą także wypracować lepsze techniki diagnostyczne i rehabilitacyjne schorzeń zwyrodnieniowych, takich jak choroba Parkinsona.
Prace nad projektem rozpoczęły się od analizy biologii ludzi i zwierząt. Multidyscyplinarny zespół, w skład którego weszli eksperci specjalizujący się w robotyce, neuronauce, inżynierii i psychologii, opracował modele komputerowe koordynacji neuronalnej myszy (funkcjonującej bardzo podobnie do tej u człowieka).
Kluczem było ustalenie, że nasze oczy poruszają się tak szybko, że otrzymywane obrazy są tak naprawdę nieostre i to na mózgu spoczywa zadanie uporządkowania rozmazanych fragmentów i przedstawienia spójniejszego obrazu otoczenia.
Dzięki wykorzystaniu tych informacji neuronalnych powstał w toku projektu unikalny model komputerowy, który łączy wizję z ruchami obydwu oczu i ramion w podobny sposób, jak ma to miejsce w korze mózgowej człowieka.
Projekt oparto na założeniu, że pełną świadomość przestrzeni wizualnej wokół można osiągnąć wyłącznie poprzez jej aktywną eksplorację. W ten właśnie sposób ludzie uczą się rozumieć świat fizyczny - rozglądają się, sięgają po przedmioty i chwytają je.
W codziennym życiu mediatorem trójwymiarowej przestrzeni wokół nas są ruchy oczu, głowy i ramion, które umożliwiają nam obserwację, sięganie po przedmioty i chwytanie ich w otoczeniu, w jakim się znajdują. Z tej perspektywy układ ruchowy robota humanoidalnego powinien stanowić integralną część jego mechanizmu percepcyjnego.
Wynikiem takiego podejścia jest robot humanoidalny, który potrafi poruszać oczami i skupić je na jednym punkcie, a nawet uczyć się na swoich doświadczeniach i wykorzystywać pamięć do sięgania po przedmioty, których nie widział wcześniej. System robotyczny składa się z torsu z przegubowymi ramionami i głowy z ruchomymi oczami.
Wykorzystanie neuronauki w projekcie EYESHOTS, który zakończył się w 2011 r., umożliwiło wyposażenie robotów w zmysł wzroku podobny do ludzkiego. To ogromne osiągnięcie w tworzeniu robotów humanoidalnych, które są w stanie wchodzić w interakcje ze środowiskiem i wykonywać zadania bez nadzoru.
Realizacja projektu, koordynowanego przez Universita Degli Studi de Genova z Włoch, była możliwa dzięki dofinansowaniu ze środków unijnych na kwotę 2,4 mln EUR z tematu "Technologie informacyjne i komunikacyjne" (ICT) Siódmego programu ramowego (7PR) UE.
Więcej informacji:
EYESHOTS, http://www.eyeshots.it/
Karta informacji o projekcie: http://cordis.europa.eu/projects/rcn/85563_pl.html
Źródło: www.cordis.europa.eu
Tagi: robot, percepcja, lab, laboratorium, pamięć, rehabilitacja
wstecz Podziel się ze znajomymi