Denne artikkelen er skrevet ut fra Handikapnytt.no. Der finner du mer spennende innhold som dette. Artikkelen er opphavsrettslig beskyttet og må ikke viderepubliseres uten avtale.
Robotene som lærer å bli flinkere
Det begynte i verdensrommet, og kan ende på ditt armlene. Martin Fodstad Stølen har arbeidet med roboter som kan brukes til alt fra romfart til å høste sukkererter. Men det er om personlige assistent-roboter til funksjonshemmede han har skrevet doktoravhandling.
Martin Fodstad Stølen forsker på hvordan assistent-roboter for funksjonshemmede kan lære å bli flinkere i jobben sin.
– Motivasjonen var å lage noe som kan hjelpe mennesker, sier Stølen.
LES OGSÅ: ROBOTSTYRT PERSONLIG ASSISTANSE
Innimellom romfartsrobotikk på Maryland-universitetet i USA og doktorgraden ved Carlos III-universitetet i Madrid har han også brukt kunnskapene sine hos Bioforsk på Kapp på Toten. Der har han arbeidet med å bygge en robot som kan plukke sukkererter.
Mer uavhengig
Det mangler ikke på oppfinnelser som kan gjøre livet enklere: Hjelpe til med arbeidsoppgaver som du ikke klarer selv, og ta over noen av de oppgavene som du hittil har trengt en assistent til. Forskjellen er at de robotene som Stølen arbeider med å utvikle, skal lære hvordan de kan gjøre jobben best mulig med mindre styring fra brukeren.
– Meningen er ikke å erstatte pleiere og assistenter, men å gjøre deg litt mer uavhengig i det daglige, sier han.
For eksempel skal robotarmen kunne ta ut et glass av skapet eller oppvaskmaskinen og fylle det med vann og hjelpe deg å drikke, mens sensorene i roboten brukes til å hjelpe brukeren med å unngå kollisjoner og fullføre oppgavene.
Dyre roboter
Martin Fodstad Stølen har tatt utgangspunkt i roboter som allerede finnes:
– Mange av dem er i kommersiell produksjon. Men de er dyre, og er nesten uten sensorer. De styres med joystick, og alle bevegelser må kontrolleres av brukeren. Problemet med dem er at det tar veldig lang tid å gjøre noe som helst. Skal du plukke opp en ting eller fylle et vannglass, kan det ta to minutter, sier han.
– De er vanskelige å bruke for meg, og enda vanskeligere for dem som faktisk trenger hjelp, konstaterer Stølen.
Lærer sammen
Dermed valgte han å arbeide med å sette roboten i stand til å lære, og å gjøre det mulig for den å tilpasse seg brukeren.
– Målet er at roboten skal virke personlig for hver bruker. Den bruker en læringsperiode til å prøve å kjenne igjen oppgavene. Samtidig må brukeren tilpasse seg; bruker og robot må lære av hverandre, forklarer han.
LES OGSÅ: SE HVORDAN HUN STYRER ROBOTARMEN MED TANKENE
Så må hver enkelt robot-assistent tilpasses brukeren sin og de oppgavene den trengs til. Den jobben er blitt raskere og billigere etter at det ble mulig å skrive ut alle slags spesialtilpassede deler på en 3D-skriver.
Unngår å kollidere
I tillegg til at en robot må lære å gjøre jobben sin, så må den også være trygg å bruke i virkeligheten utenfor laboratoriet. Det betyr blant annet at den må lære seg å unngå kollisjoner med både mennesker, møbler og vegger.
– Der kunne jeg dra nytte av erfaringene fra rom-robotikk. Jeg arbeidet med hvordan astronauten i romdrakt kan jobbe sammen med en robot. Det er noen likhetstrekk der, konstaterer han.
En løsningen ble å utstyre armen med rundt 100 enkle distansesensorer, som finner ut hvor langt den er unna enhver hindring.
Den store bøygen er å finne ut hvordan det er mulig å få roboten til og brukeren til å lære å fungere effektivt sammen – Samtidig er det viktig at brukeren alltid skal være i kontroll-loopen, sier Martin Fodstad Stølen.
Som eksempel bruker han en kollisjon med kanten på et bord eller en benk:
– Når roboten kolliderer samme sted flere ganger, bruker den distansesensorene og minsker farten for å unngå den typen kollisjon neste gang. Når så brukeren har lært seg hvordan kollisjonen kan unngås, så øker farten igjen. Dermed kan roboten og brukeren lære sammen.
Arbeider raskere
Egentlig er ikke dette noe annet enn det mennesker gjør hele tiden:
– Når jeg gjør en ting lynraskt, så kan jeg ikke samtidig gjøre den ekstremt nøyaktig, peker han på.
I forsøkene så langt har han hjulpet brukerne til å gjøre oppgavene 30 prosent raskere, og samtidig har roboten tilpasset seg underveis, mens den har vært i bruk.
– Det er viktig. Det kan være vanskelig å ha en robot som lærer i ettertid, forandrer oppførsel mens den står rolig om natten, og så oppfører seg på en annen måte når brukeren tar den igjen neste dag. Jeg tror at adaptasjonen – tilpasningen – må gå begge veier og samtidig, sier Stølen.
(Artikkelen fortsetter under bildet.)
SKRIVER UT DELER: Ny og rimelig 3D-skriverteknologi kan gjøre robot-assistentene personlig tilpasset brukeren uten at de blir for dyre. (Foto: Georg Mathisen)
Én ting i doktorgradsarbeidet sitt skulle han gjerne gjort bedre: Han skulle ønske det hadde vært mulig å få flere bevegelseshemmede til å teste robotene. Stølen og kollegene har samarbeidet med sykehuset i Toledo som fungerer som et nasjonalt kompetansesenter for bevegelseshemmede i Spania, men praktiske og økonomiske hensyn har gjort det vanskelig å få hjelp til testingen.
Proteser neste?
Teknologien han arbeider med, kan gjerne brukes til andre typer roboter:
– Vi ser at vi kan forkorte tiden det tar å gjøre daglige oppgaver. Da begynner dette å bli interessant også for proteser. I dag kan proteser få informasjon fra brukeren gjennom nervebaner eller en kobling til hjernen, men kanskje disse sensorene kan hjelpe brukeren å gjøre oppgaver enklere og raskere ved hjelp av protesen, sier Martin Fodstad Stølen.
LES OGSÅ: EN HJELPENDE ARM PÅ JOBBEN
Uansett: Dette er forskning, og det er et stykke igjen før du kan få en lærenem robot-assistent
– Vi har en nesten klar første prototyp med alle sensorene, og algoritmene som vi bruker for å få den til å lære, fungerer ganske bra. Men så må de settes sammen med ekte brukere i kliniske tester. Vi snakker nok kanskje om et femårsperspektiv, mener han.
Billigere hjelp
Når den tid kommer, håper han at disse hjelperne skal bli langt billigere enn dagens roboter.
– Prisen på dem har ligget rundt 20 000 til 40 000 euro. Denne koster 20 000–30 000 kroner, sier han, og løfter opp robotarmen som han har stående på sitt eget kontor. Den robotarmen har han utviklet for Bioforsk for at den skal kunne høste sukkererter. Men teknologien er den samme.
– Prisene kan komme lenger ned, kanskje med en 3D-printer. Dette er jo ikke noe kjempestort marked. Men hvis teknologien kan kobles opp også mot proteser, roboter i verdensrommet og roboter som arbeider i katastrofeområder der mennesker ikke kan gå, er det mulig å gjøre dette billigere, ifølge Martin Fodstad Stølen.
