Robotiikka voi auttaa potilaita toipumaan kuntoutuksessa. BSIP / Universal Images -ryhmä Getty Images -palvelun kautta

Robotit ovat koneita, jotka voivat aistia ympäristön ja käyttää tätä tietoa toiminnon suorittamiseen. Löydät niitä lähes kaikkialta teollistuneissa yhteiskunnissa nykyään. On olemassa kotitalousrobotteja, jotka imuroivat lattiat ja varastorobotit joka pakkaa ja lähettää tavarat. Laboratoriorobotit testaa satoja kliinisiä näytteitä päivässä. Koulutusrobotit tukea opettajia toimimalla henkilökohtaisina ohjaajina, avustajina ja keskustelun ohjaajina. Ja lääketieteellinen robotiikka Proteettisista raajoista koostuva voi mahdollistaa sen, että joku voi tarttua ja poimia esineitä ajatuksellaan.

Sen pohtiminen, kuinka ihmiset ja robotit voivat tehdä yhteistyötä tehokkaasti suorittaakseen tehtäviä yhdessä, kiinnostaa nopeasti robotteja suunnittelevia tutkijoita ja insinöörejä sekä niitä käyttäviä ihmisiä. Ihmisten ja robottien välisessä onnistuneessa yhteistyössä viestintä on avainasemassa.

Kuinka ihmiset kommunikoivat robottien kanssa

Robotit on alun perin suunniteltu suorittaa toistuvia ja arkipäiväisiä tehtäviä ja toimivat yksinomaan robottialueilla, kuten tehtaissa. Robotit ovat sittemmin kehittyneet tekemään yhteistyötä ihmisten kanssa uusilla tavoilla kommunikoida keskenään.

Yhteistoiminnallinen valvonta on yksi tapa välittää tietoa ja viestejä robotin ja ihmisen välillä. Siinä yhdistetään ihmisen kyvyt ja päätöksenteko robotin nopeuteen, tarkkuuteen ja vahvuuteen tehtävän suorittamiseksi.

Esimerkiksi robotit maatalousteollisuus voi auttaa viljelijöitä valvomaan ja korjaamaan satoa. Ihminen voi ohjata puoliautonomista viinitarhan ruiskua käyttöliittymän kautta sen sijaan, että ruiskuttaisi satoaan manuaalisesti tai ruiskuttaisi laajasti koko peltoa ja vaarantaisi torjunta-aineiden liikakäytön.

Myös robotit voivat tukea potilaita fysioterapiassa. Potilaat, joilla on aivohalvaus tai selkäydinvamma, voivat harjoitella robottien avulla käteen tarttumista ja avustettua kävelyä kuntoutuksen aikana.

Toinen viestintämuoto, tunneälyn havainnointi, sisältää robottien kehittämisen, jotka mukauttavat käyttäytymistään perustuen sosiaaliseen vuorovaikutukseen ihmisten kanssa. Tässä lähestymistavassa robotti havaitsee henkilön tunteet tehdessään yhteistyötä tehtävässä, arvioi hänen tyytyväisyytensä ja muokkaa ja parantaa sen suoritusta tämän palautteen perusteella.

Jos robotti esimerkiksi havaitsee, että fysioterapiapotilas on tyytymätön tiettyyn kuntoutustoimintoon, se voi ohjata potilaan vaihtoehtoiseen toimintaan. Ilme ja kehon eleiden tunnistuskyky ovat tärkeitä suunnittelunäkökohtia tässä lähestymistavassa. Viimeaikaiset edistysaskeleet koneoppimisessa voi auttaa robotteja tulkitsemaan tunteiden kehon kielen ja paremmin vuorovaikutuksessa ihmisten kanssa ja havaitsemaan sen.

Robotit kuntoutuksessa

Kysymyksiin, kuten miten saada robottiraajat tuntumaan luonnollisemmilta ja kykenevimmiksi monimutkaisempiin toimintoihin, kuten kirjoittamiseen ja soittimien soittamiseen, ei ole vielä vastausta.

Olen sähköinsinööri joka tutkii kuinka aivot hallitsevat ja kommunikoivat muiden kehon osien kanssa, ja minun lab tutkii erityisesti, miten aivot ja käsi koordinoi signaaleja keskenään. Tavoitteenamme on suunnitella teknologioita, kuten proteeseja ja puettavia robotit eksoskeleton laitteet jotka voivat auttaa parantamaan henkilöiden toimintaa, joilla on aivohalvaus, selkäydin ja traumaattiset aivovammat.

Yksi lähestymistapa on ohi aivotietokoneen rajapinnat, jotka käyttävät aivosignaaleja kommunikoidakseen robottien ja ihmisten välillä. Käyttämällä yksilön aivosignaaleja ja antamalla kohdennettua palautetta tämä tekniikka voi mahdollisesti parantaa palautumisaikaa aivohalvauksen kuntoutus. Aivojen ja tietokoneiden rajapinnat voivat myös auttaa palauttaa joitakin kommunikaatiokykyjä ja ympäristön fyysinen manipulointi potilaille, joilla on motoristen hermosolujen häiriöitä.

Aivojen ja tietokoneiden rajapinnat voisivat antaa paraplegisille potilaille mahdollisuuden hallita pyörätuoliaan pelkällä ajatuksella. Rolf Vennenbernd / kuvaliitto Getty Imagesin kautta

Ihmisen ja robotin vuorovaikutuksen tulevaisuus

Robottien tehokas integrointi ihmisen elämään edellyttää ihmisten ja robottien välisen vastuun tasapainottamista ja molemmille selkeät roolit eri ympäristöissä.

Koska robotit työskentelevät yhä enemmän käsi kädessä ihmisten kanssa, niiden aiheuttamia eettisiä kysymyksiä ja haasteita ei voida jättää huomiotta. Huoli ympäristöstä yksityisyys, puolueellisuudesta ja syrjinnästä, turvallisuusriskit ja robottimoraali on tutkittava vakavasti, jotta voidaan luoda mukavampi, turvallisempi ja luotettavampi maailma, jossa on robotteja kaikille. Tutkijat ja insinöörit tutkivat ihmisen ja robotin vuorovaikutuksen "pimeä puoli". kehittävät ohjeita negatiivisten seurausten tunnistamiseksi ja ehkäisemiseksi.

Ihmisen ja robotin vuorovaikutus voi vaikuttaa jokapäiväisen elämän kaikkiin osa-alueisiin. Sekä suunnittelijoiden että käyttäjien yhteinen vastuu on luoda ihmis-robotti-ekosysteemi, joka on turvallinen ja kaikkia tyydyttävä.

Author

Ramana Vinjamuri, tietojenkäsittelytieteen ja sähkötekniikan apulaisprofessori, Marylandin yliopisto, Baltimore County

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.