Το Ρομπότ Σκύλος-Οδηγός: Μια Νέα Ελπίδα για τους Αναπήρους

Ο Διευθύνων Σύμβουλος της Glidance Amos Miller είναι ένας από τους

εκτιμάται

253 εκατομμύρια άνθρωποι παγκοσμίως που ζουν με μέτρια έως σοβαρή διαταραχή της όρασης. ο

συντριπτική πλειοψηφία

από αυτούς τους ανθρώπους επί του παρόντος πλοηγούνται σε όλο τον κόσμο χωρίς πρόσβαση σε άριστα εκπαιδευμένους σκύλους-οδηγούς ή δύσκολα κατακτώντας μπαστούνια. Ο Μίλερ, ο οποίος διαγνώστηκε με μελαγχρωστική αμφιβληστροειδίτιδα όταν ήταν πέντε ετών και έκτοτε έχασε το μεγαλύτερο μέρος της όρασής του, πιστεύει ότι το αυτόνομο ρομπότ-οδηγό της εταιρείας του θα μπορούσε να προσφέρει μια λύση σε αυτό το μαμούθ κενό προσβασιμότητας. Με μόλις πέντε λίβρες, ο Miller λέει ότι το “Glide” μπορεί να εντοπίσει εμπόδια και να πλοηγήσει με ασφάλεια τους τυφλούς στους προορισμούς τους, όλα με ένα κλάσμα του κόστους που απαιτείται για την εκπαίδευση και τη συντήρηση εξαιρετικά εξειδικευμένων σκύλων-οδηγών.

“Για να κάνετε μια υλική διαφορά σε κάποιον που δεν έχει μεγάλη αυτοπεποίθηση όταν βγαίνει έξω, χρειάζεστε κάτι που να είναι φυσικά συνδεδεμένο με το έδαφος και να σας καθοδηγεί”, είπε ο Μίλερ

PopSci

. «Και αυτό είναι το Glide».

Ο Μίλερ δεν είναι μόνος. Ερευνητές σε πολλές ηπείρους διεξάγουν πειράματα και δοκιμάζουν τη βιωσιμότητα ρομπότ, μερικά από τα οποία μοιάζουν με τα ίδια τα σκυλιά, ως βοηθοί τυφλών. Εάν είναι επιτυχείς, αυτές οι συσκευές θα μπορούσαν να φέρουν ένα πρόσθετο επίπεδο προσβασιμότητας σε μεγάλα κομμάτια ατόμων με μειωμένη όραση και τυφλούς που έχουν σε μεγάλο βαθμό μείνει πίσω καθώς η αυτόνομη τεχνολογία έχει προχωρήσει γύρω τους. Το Glide βασίζεται σε χρόνια προόδου στην έρευνα στη ρομποτική και μπορεί να αντιπροσωπεύει ένα από τα πιο πολλά υποσχόμενα νέα εργαλεία για την ενίσχυση της προσβασιμότητας. Ωστόσο, οι ερευνητές λένε ότι η τεχνολογία δεν είναι έτοιμη να αντικαταστήσει τους σκύλους-οδηγούς ανά πάσα στιγμή και πιθανότατα θα προσπαθήσει να καλύψει τα κενά προσβασιμότητας για άτομα που δεν μπορούν ή ενδιαφέρονται να αποκτήσουν σκύλο.

Πώς λειτουργεί το ρομπότ Glide;

Αν και οι ερευνητές έχουν εξερευνήσει την ιδέα των ρομπότ-οδηγών για τουλάχιστον πέντε χρόνια, οι εταιρείες μόλις τώρα είναι στα πρόθυρα να φέρουν προϊόντα στην αγορά. Η Glidance, η οποία ιδρύθηκε πέρυσι, αναπτύσσει ένα σύμμαχο ρομπότ που ονομάζεται Glide, το οποίο περιγράφει ως το «πρώτο αυτοκαθοδηγούμενο πρωτογενές βοήθημα κινητικότητας στον κόσμο». Μοιάζει με μια μικρή ηλεκτρική σκούπα με λαβή και δύο μικρούς τροχούς. Το ρομπότ 9 επί 9 ιντσών χρησιμοποιεί «παθητική κινητική καθοδήγηση» στη θέση ενός κινητήρα, επομένως οι χρήστες το σπρώχνουν απλώς προς τα εμπρός για να το ξεκινήσουν. Η Glidance λέει ότι η συσκευή μπορεί να φορτιστεί χρησιμοποιώντας μια τυπική πρίζα και μπορεί να διαρκέσει έως και 8 ώρες «ενεργητικής χρήσης».

Η Glidance λέει ότι το Glide χρησιμοποιεί μια σειρά από ενσωματωμένους αισθητήρες, κάμερες και τεχνητή νοημοσύνη για να αναλύσει το άμεσο περιβάλλον και να καθοδηγήσει τους χρήστες μακριά από κινδύνους. Ένας αισθητήρας απτικής ανάδρασης στη λαβή στέλνει ανατροφοδότηση στους χρήστες δίνοντάς τους οδηγίες πότε πρέπει να επιβραδύνουν. Ο Miller λέει ότι η συσκευή θα λειτουργεί με εφαρμογές πλοήγησης που θα επιτρέπουν στους χρήστες να εισάγουν απλώς έναν προορισμό και να τους καθοδηγεί προς αυτόν, σε αντίθεση με ένα αυτόνομο όχημα.

Αυτό το βίντεο δείχνει τον θρυλικό τυφλό μουσικό Stevie Wonder να χρησιμοποιεί το Glide για να περπατήσει μέσα από μια αίθουσα κατά τη διάρκεια του φετινού Consumer Electronics Show στο Λας Βέγκας.

Ο Διευθύνων Σύμβουλος της Glidance Amos Miller, ο οποίος έχασε το μεγαλύτερο μέρος της όρασής του στις αρχές της δεκαετίας του είκοσι, είπε

PopSci

σκέφτηκε την ιδέα για τη συσκευή Glide εν μέρει ως απάντηση στις προσωπικές προκλήσεις κινητικότητας που αντιμετώπισε στη ζωή του, ειδικά κατά τη διάρκεια του ταξιδιού. Παρά την ταχεία πρόοδο στη ρομποτική και την αυτόνομη τεχνολογία σε άλλους τομείς όπως τα αυτοκίνητα, η τεχνολογία φάνηκε να έχει αφήσει πίσω τους τυφλούς ανθρώπους.

«Ήρθε αυτή η στιγμή που λες, εντάξει, έχουμε αυτά τα αυτόνομα οχήματα, έχουμε αυτοκαθοδηγούμενα drones, προσγειώνουμε αυτά τα drones στον Άρη και κάθομαι εκεί στο αεροδρόμιο και περιμένω κάποιον να έρθει να με καθοδηγήσει στην πύλη μου», είπε ο Μίλερ. «Υπάρχει κάτι εδώ».

Στις Η.Π.Α,

σύμφωνα με

ο εκτροφέας σκύλων-οδηγών Guiding Eyes, μόνο το 2% των ατόμων με μειωμένη όραση και των τυφλών είχαν σκύλους-οδηγούς το 2017. Αν και αυτοί οι σκύλοι παρέχονται συχνά δωρεάν, εκπαιδεύονται και εκτρέφονται

μπορεί να κοστίσει πάνω από 50.000 $ ανά σκύλο

και μόνο γύρω

τα μισά από αυτά τα κουτάβια περνούν την εκπαίδευσή τους

. Οι σκύλοι οδηγοί εργασίας συνήθως συνταξιοδοτούνται και αντικαθίστανται μετά από πέντε ή έξι χρόνια. Όλα αυτά τα στοιχεία σε συνδυασμό καθιστούν τη ζήτηση για αυτά τα σκυλιά πολύ μεγαλύτερη από την προσφορά. Τα ρομπότ-οδηγοί, θεωρητικά, θα μπορούσαν να καλύψουν μέρος αυτού του κενού.

Αν και η προηγούμενη έρευνα έχει διερευνήσει τη χρήση του Spot της Boston Dynamics και άλλων τετράποδων ρομπότ που μοιάζουν με σκύλους ως οδηγούς, ο Μίλερ πιστεύει ότι αυτές οι προσεγγίσεις δεν θα λειτουργήσουν ρεαλιστικά σε κλίμακα. Εκτός από το απαγορευτικά υψηλό αρχικό κόστος, αυτά τα μεγάλα, ογκώδη μηχανήματα είναι επίσης ακατάλληλα για κινητές άτομα με μειωμένη όραση και τυφλούς που πρέπει να μετακινηθούν σε όλο τον κόσμο. Σε αντίθεση με ένα μεγάλο τετράποδο, ο Miller λέει ότι οι χρήστες μπορούν εύκολα να συμπτύξουν τη λαβή του Glide και να το πάρουν μαζί τους σε λεωφορείο ή αεροπλάνο. Είναι επίσης λιγότερο πιθανό να προσελκύσει ανεπιθύμητη προσοχή από ένα τετράποδο ρομπότ εμποτισμένο με στερεότυπα τρόμου επιστημονικής φαντασίας.

«Οι άνθρωποι με ρωτούν, γιατί δεν έχει τέσσερα πόδια και δεν ανεβαίνει σκαλιά και ο λόγος είναι γιατί θα σας κοστίσει 75.000 δολάρια αν είχε», είπε ο Μίλερ. «Αν θέλουμε να έχουμε αντίκτυπο σε κλίμακα, πρέπει να παίξουμε το παιχνίδι, πρέπει να αξιοποιήσουμε την απίστευτη τεχνολογία που προέρχεται από τη βιομηχανία αυτόνομων οχημάτων, αλλά να κατασκευάσουμε μια εξαιρετικά απλή συσκευή [that’s] ισχυρό και προσιτό.»

Ο Μίλερ περιέγραψε την εμπειρία χρήσης του Glide σαν παρόμοια με το να κρατάς το χέρι κάποιου άλλου για καθοδήγηση. Όταν η συσκευή αποστέλλεται, ο Miller λέει ότι οι χρήστες μπορούν να λειτουργούν είτε σε αυθόρμητη είτε σε κατευθυντική λειτουργία. Το πρώτο προορίζεται για χρήστες που ξέρουν περίπου πού θέλουν να πάνε, αλλά χρησιμοποιούν το Glide για να τους κρατήσουν σε ευθεία διαδρομή και να αποφύγουν δυνητικά επικίνδυνα εμπόδια. Η λειτουργία Directive, αντίθετα, θα επιτρέπει στους χρήστες να εισάγουν έναν συγκεκριμένο προορισμό και να έχουν το Glide να καθοδηγεί τον χρήστη μέσω απτικής ανατροφοδότησης και ήχου για το πώς να φτάσει εκεί. Ο Μίλερ έδωσε το παράδειγμα ενός ταξιδιώτη που συνδέει το Glide με μια εφαρμογή αεροδρομίου, η οποία στη συνέχεια καθοδηγεί τη συσκευή πώς να φτάσει σε μια πύλη. Οι χρήστες μπορούν επίσης να προγραμματίσουν εκ των προτέρων τις δικές τους διαδρομές, κάτι που επιτρέπει στο Glide να θυμάται τις οδηγίες προς ένα τοπικό καφέ ή άλλους συχνούς προορισμούς. (Το Glide θα χρησιμοποιήσει φωνητικές εντολές και επιλογές προσβασιμότητας υπαρχουσών εφαρμογών.)

«Απλώς περπατάς και γλιστράς αυτόνομα, το Glide οδηγεί το δρόμο, αποφεύγει τα εμπόδια και σε οδηγεί στον προορισμό σου», είπε ο Miller. «Είναι τόσο εύκολο και οικείο όσο το να κρατάς το χέρι κάποιου».

Ωστόσο, δεν είναι σαφές πότε ακριβώς τα άτομα με μειωμένη όραση και τα τυφλά άτομα θα αποκτήσουν αυτή την αίσθηση του κρατήματος του χεριού. Η Glidance δέχεται προπαραγγελίες για τη συσκευή και αναμένει μια έκδοση beta για να την αγοράσει αργότερα φέτος. Ο Miller λέει ότι η συσκευή πιθανότατα θα έχει ένα απροσδιόριστο κόστος, καθώς και μια συνδρομή. Αυτή η τιμή συνδρομής θα ποικίλλει ανάλογα με το επίπεδο των δυνατοτήτων που θέλουν οι χρήστες. Ο Μίλερ είπε ότι η Glidance σχεδιάζει να χρησιμοποιήσει ένα «μοντέλο Tesla», όπου το Glide αποστέλλεται με ένα βασικό σύνολο χαρακτηριστικών και στη συνέχεια βελτιώνεται μέσω των ενημερώσεων μέσω αέρα με την πάροδο του χρόνου.

Οι ερευνητές δοκιμάζουν διάφορους τύπους ρομπότ οδηγών

Προηγούμενη έρευνα σε ρομπότ καθοδήγησης έχει δώσει μικτά αποτελέσματα. Ένα 2022

μελέτη

που διεξήχθη από έναν ερευνητή του Πανεπιστημίου της Κοπεγχάν διεξήγαγε ένα πείραμα όπου ένα άτομο περπάτησε μέσα από ένα μονοπάτι που εμπόδιζε μια παλέτα, πρώτα με τον σκύλο-οδηγό του και ξανά κρατώντας το τετράποδο Boston Dynamics Spot εξοπλισμένο με «αισθητηριακές και σημειωτικές ικανότητες». Ο σκύλος-οδηγός παρατήρησε την παλέτα και έκρινε απαλά τον ιδιοκτήτη της στο πλάι, αποφεύγοντας εντελώς το εμπόδιο. Ο Spot, από την άλλη πλευρά, παρατήρησε επίσης την παλέτα, αλλά έδωσε εντολή στον τυφλό να περπατήσει από πάνω και από πάνω της. Τόσο ο σκύλος ρομπότ όσο και ο άνθρωπος ανέβασαν την παλέτα σε μια άβολη, λανθασμένη ευθυγράμμιση και δυνητικά επικίνδυνη γωνία.

Πιο πρόσφατα,

ερευνητές

από το Πανεπιστήμιο Binghamton της Νέας Υόρκης χρησιμοποίησε ένα σύστημα ενισχυτικής εκμάθησης AI για να εκπαιδεύσει γρήγορα ένα τετράποδο ρομπότ ώστε να καθοδηγεί επιτυχώς ένα τυφλό γύρω από εμπόδια σε ένα διάδρομο εργαστηρίου. Ο αναπληρωτής καθηγητής Επιστήμης Υπολογιστών Shiqi Zhang, ο οποίος συμμετείχε στο έργο, είπε

PopSci

Η έρευνα για τα βοηθητικά ρομπότ έχει επιταχυνθεί τα τελευταία χρόνια χάρη στην ταχεία πρόοδο στην τεχνητή νοημοσύνη και τη μεγαλύτερη πρόσβαση σε κάποτε εξαιρετικά ακριβά ρομπότ. Ωστόσο, ο Zhang συμφωνεί ότι το τεράστιο μέγεθος αυτών των ρομπότ πιθανότατα τα έκανε ακατάλληλα για να βοηθήσουν τους τυφλούς στην καθημερινή ζωή.

«Για να εξυπηρετήσουμε τα άτομα με προβλήματα όρασης, χρειαζόμαστε μικρότερο μέγεθος για φόρτιση, χαμηλότερο κόστος και αρκετά εύκολο στην αντικατάσταση εξαρτημάτων», είπε ο Zhang. «Νομίζω ότι ο στόχος είναι διαφορετικός και [Boston Dynamics’] Τα Spot robots δεν έχουν αναπτυχθεί για αυτόν τον σκοπό. Άρα υπάρχει ένα κενό».

Είναι τα ρομπότ καλύτερα από τους σκύλους-οδηγούς;

Ο Μίλερ τόνισε ότι δεν επιδιώκει να αντικαταστήσει τους σκύλους-οδηγούς τους οποίους περιέγραψε ως το τρέχον «χρυσό πρότυπο» για τις μετακινήσεις. Αντίθετα, ελπίζει ότι η συσκευή Glide μπορεί να εξυπηρετήσει το εξαιρετικά υποεξυπηρετούμενο 98% των ατόμων με μειωμένη όραση και τυφλών που είτε δεν μπορούν να έχουν πρόσβαση σε έναν σκύλο είτε δεν θέλουν την ευθύνη να το έχουν. Αλλά ο Μίλερ είπε ότι υπάρχουν ορισμένες πτυχές ενός οδηγού ρομπότ που θα μπορούσαν να τον κάνουν πιο χρήσιμο ακόμη και από έναν καλά εκπαιδευμένο σκύλο. Αν και οι σκύλοι-οδηγοί μπορούν να μάθουν ορισμένες διαδρομές, αυτό είναι ωχρό σε σύγκριση με τα εργαλεία πλοήγησης κατά παραγγελία που είναι διαθέσιμα σε ένα ρομπότ. Και σε αντίθεση με τους ιδιοκτήτες σκύλων-οδηγών, οι ιδιοκτήτες ρομπότ δεν χρειάζεται επίσης να περάσουν εβδομάδες για να το εκπαιδεύσουν ή να περιηγηθούν γύρω από επίπονους ταξιδιωτικούς περιορισμούς. Τα ρομπότ, επίσης, είναι πολύ σημαντικό να μην ρίχνουν ή αφοδεύουν.

«Παίρνετε το σκυλί χωρίς την ευθύνη του σκύλου», είπε ο Μίλερ.

Ο Zhang λέει ότι τα ρομπότ δυνητικά έχουν ένα πόδι πάνω από τα σκυλιά χάρη στη δυνατότητα αναβάθμισής τους. Οι ερευνητές και οι μηχανικοί προϊόντων μπορούν να επιδιορθώσουν σφάλματα και να προσθέσουν γρήγορα νέο λογισμικό μέσω ενημερώσεων. Τα ρομπότ θα μπορούσαν επίσης να αναβαθμιστούν με την πάροδο του χρόνου με νέους αισθητήρες ή άλλο υλικό. Με άλλα λόγια, τα ρομπότ, σε αντίθεση με τα παλιά σκυλιά, μπορούν να μάθουν νέα κόλπα.

Αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι ήρθε η ώρα να διαγράψουμε εντελώς τα σκυλιά. Προς το παρόν, οι σκύλοι-οδηγοί είναι πολύ πιο έμπειροι στην πλοήγηση στο φυσικό τους περιβάλλον από τους ομολόγους τους ρομπότ. Τα σκυλιά μπορούν να προσαρμοστούν σε ολισθηρό έδαφος και είναι πολύ ικανά να εντοπίζουν δυνητικά επικίνδυνες καταστάσεις. Και μετά υπάρχει το θέμα της σκάλας. Τα σκυλιά δεν έχουν κανένα πρόβλημα να φτάσουν στον δεύτερο όροφο μιας πολυκατοικίας, αλλά δεν μπορούμε να πούμε το ίδιο για τα ρομπότ.

«Τα περισσότερα σκυλιά μπορούν να το κάνουν αυτό [climbing stairs] χωρίς μεγάλη δυσκολία, αλλά στην πραγματικότητα είναι ένα αρκετά δύσκολο πρόβλημα για τα τετράποδα ρομπότ», είπε ο Zhang. «Τα ρομπότ είναι σε θέση να το κάνουν αυτό, αλλά απαιτούν πραγματικά πολλούς υπολογιστικούς πόρους, φανταχτερούς αισθητήρες και συστήματα σε πραγματικό χρόνο για να φτάσετε εκεί».

Υπάρχει επίσης το άυλο στοιχείο της σύγκρισης που μπορούν να προσφέρουν οι σκύλοι, είπε ο Zhang. Μερικοί άνθρωποι απλά συμπαθούν τον σκύλο τους και βρίσκουν παρηγοριά στην παρουσία τους. Ενώ ο Miller είπε ότι η συσκευή του δεν προσπαθεί απαραίτητα να ανταγωνιστεί τα σκυλιά με συμπόνια, ισχυρίζεται ότι έχει ήδη δει να μιλάει με το ρομπότ σαν να ήταν ένας «ενσαρκωμένος πράκτορας». Σε αντίθεση με έναν σκύλο, το ρομπότ μπορεί επίσης να μιλήσει πίσω.

«Μόλις ολοκληρώσουμε τη φωνητική αλληλεπίδραση, πιστεύω ότι θα υπάρξει μια αίσθηση σχέσης», είπε ο Μίλερ.

Αλλά τα ρομπότ-οδηγοί έχουν και σκεπτικιστές. είπε εκπρόσωπος της Εθνικής Ομοσπονδίας Τυφλών

PopSci

Πολλές εφευρέσεις του παρελθόντος προσπάθησαν να αντικαταστήσουν τα δοκιμασμένα και αληθινά μπαστούνια και τους σκύλους-οδηγούς, αλλά απέτυχαν. Jason McKee, εκπαιδευτής στο Guide Dogs Queensland στην Αυστραλία

είπε πρόσφατα στο

αλφάβητο


Τα ρομποτικά σκυλιά ήταν εντυπωσιακά μηχανήματα και θα μπορούσαν να είναι χρήσιμα για ταξίδια διεθνώς, αλλά και πάλι δεν μπορούσαν να συγκριθούν με ένα καλά εκπαιδευμένο σκυλί.

«Τίποτα δεν θα ξεπεράσει τη συντροφιά, τη διαίσθηση του σκύλου, μετά θα μπορέσει να σκεφτεί μπροστά, να δει μπροστά και μετά να κάνει τις κινήσεις για να καθοδηγήσει κάποιον με ασφάλεια», είπε ο McKee.

Ο Μίλερ, από την άλλη πλευρά, πιστεύει ότι υπάρχει ένα μέλλον όπου οι σκύλοι-οδηγοί και τα ρομπότ θα υπάρχουν αρμονικά, συμπληρώνοντας ο ένας τον άλλον αντί να ανταγωνίζονται.

«Θέλω να είμαι πολύ σαφής ότι στόχος μου είναι να ενδυναμώσω ανθρώπους που δεν χρησιμοποιούν σκύλους ή κουτάκια σήμερα. Δεν προσπαθώ να ανταγωνιστώ τον σκύλο», είπε ο Μίλερ. «Προσπαθώ να δώσω μια λύση για άτομα που δεν τα χρησιμοποιούν».

Ενημέρωση 24/03/12 2:44 μ.μ.: Το βάρος του Glide ενημερώθηκε. Προστέθηκε μια αναφορά στη δυνατότητα φωνητικής εντολής.