Kognitiva och Samarbetande Robotsystem
- Diarienummer
- F06-0022
- Start- och slutdatum
- 080301-140301
- Beviljat belopp
- 8 500 000 kr
- Förvaltande organisation
- KTH - Royal Institute of Technology
- Forskningsområde
- Informations-, kommunikations- och systemteknik
Summary
Målet med projektet är att studera, utveckla och utvärdera tekniker som möjliggör storskalig utveckling av kognitiva och samarbetande robotsystem. Utmaningen i framtiden blir att utveckla kognitiva robotsystem med robust perception som kan resonera samt samverka med människor och andra robotsystem i en på förhand okänd miljö. Detta projekt kommer att möjliggöra hantering av komplex perceptuell input genom att begagna sig av en "human in the loop" som kan tillhandahålla information om initiala modeller och sätt på vilka dessa kan adapteras genom samarbete och interaktion. Det hela kommer att studeras i ett servicerobotsammanhang för att kunna utveckla en robotplattform kapabel att samarbeta och interagera med användare, lära sig nya uppgifter och utföra dessa på ett robust och flexibelt sätt. Projektet kommer att öppna upp nya möjligheter att implementera och evaluera verkliga integrerade servicerobotsystem.
Populärvetenskaplig beskrivning
Under det senaste årtiondet har forskning inom robotik och intelligenta system genomgått en snabb utveckling. Robottekniken har gjort sitt intåg men det är än så länge endast i form av enkla hjälpredor som utför specifika uppgifter som t.ex. att klippa gräset eller dammsuga. Vi har lyckats med att skicka robotar till Mars, men deras egenskaper och beteende är fortfarande begransade till enkla rörelser och utförande av förprogrammerade uppgifter. Dessa system har typiskt en mycket låg nivå av autonomitet och interaktionen med objekt i omgivningen är i bästa fall enkel men oftast saknas den helt. Ett utav problem som vi forskare handskas med är att utveckla system som här inlärningsmöjligheter - utveckla mekanismer så att alla ska kunna instruera robotar på ett naturligt och intuitivt sätt. Nuförtiden är de flesta robotarna antingen telestyrada eller förprogrammerade av en expert. Ett utav målen med det här projektet är att tillåta användaren att instruera roboten genom enkla demonstrationer. Det här typen av inlärning som kallas för imitationsinlärning är välkänt inom biologi och psykologi: en människa observerar ofta hur och vad en annan människa gör och lär sig på så sätt att utföra en uppgift. I första hand kan målet låta väldigt enkelt - kräva från en robot att genomföra uppgifter vilka människor kan förevisa utan svårighet men har visat sig att problemet att mycket svårare än man trodde i början. Den verkliga världen består av objekt vars egenskaper inte till fullo kan fångas av en enda sensor och människor använder flera olika sensorer när dem inhämtar information. I robotsystem kan återkoppling under inlärningsprocessen ges av kameror, känsel och kraftgivare och vi kommer att använda olika sensorer som inte bara används för att lära sig korrespondensen mellan objekten och hur dem manipuleras utan också vilka handlingar som kan utföras på dem och vilka följder dessa handlingar får. En annan del av denna ansökan fokuserar på designprinciper som gör det möjligt att med hjälp av robotteknik förbättra en människas utförande av komplicerade uppgifter. Tanken för framtiden är att låta människan samarbeta med roboten och på så sätt nå ökad prestanda men använda människans överlägsna förmåga att sköta övergripande planering och kontroll. Områden inom vilka dessa system kommer att ha stor inverkan inkluderar: micromanipulering, t.ex. kirurgi eller montering i mircoskala, fjärrstyrning t.ex. inom servicerobotik, under vattnet eller ute i rymden.