این ربات می تواند کلیدی برای کمک به افراد دارای معلولیت باشد

در سال 2010، هنری ایوانس روباتی را در تلویزیون دید. این یک PR2 از شرکت روباتیک Willow Garage بود و چارلی کمپ، استاد رباتیک جورجیا تک، نشان می داد که چگونه PR2 می تواند یک فرد را پیدا کند و یک بطری دارو برای آنها بیاورد. برای اکثر افرادی که آن روز تماشا می کردند، PR2 چیزی بیش از یک چیز جدید بود. اما برای ایوانز، این ربات پتانسیل تغییر زندگی را داشت. ایوانز می گوید: «من PR2 را جایگزین بدنم تصور کردم. من تصور کردم از آن به عنوان راهی برای دستکاری مجدد محیط فیزیکی خود پس از سال ها دراز کشیدن در رختخواب استفاده کنم.

هشت سال قبل از آن، در سن 40 سالگی، هنری به عنوان مدیر مالی در سیلیکون ولی مشغول به کار بود که دچار یک حمله سکته مغزی شد که ناشی از نقص مادرزادی بود و یک شبه به فردی ناصح و مبتلا به چهار پلژی تبدیل شد. "یک روز من یک 6'4 بودم"، 200 پوند. ایوانز در سال 2006 در وبلاگ خود نوشت: "من همیشه به شدت مستقل بوده ام، احتمالاً به اشتباه. با یک ضربه کاملاً به همه چیز وابسته شدم…. هر کاری را که می‌خواهم انجام دهم، باید از شخص دیگری بخواهم که انجام دهد، و به او وابسته باشم. مکان نما با استفاده از حرکات سر و صفحه کلید روی صفحه برای تایپ با سرعت 15 کلمه در دقیقه، که نحوه ارتباط او با IEEE Spectrum برای این داستان است.

هنری ایوانز با کمک یک ربات PR2 در سال 2012 اصلاح می کند.

ایوانز و همسرش جین پس از تماس با Kemp در Georgia Tech و با همکاری Willow Garage شروع به همکاری با رباتیک‌ها در پروژه‌ای به نام Robots for Humanity کردند. هدف یافتن راه‌هایی برای گسترش استقلال برای افراد دارای معلولیت، کمک به آنها و مهمتر از آن، زندگی بهتر و رضایت‌بخش‌تر به مراقبین آنها بود. PR2 اولین فناوری از بسیاری از فناوری‌های کمکی بود که از طریق Robots for Humanity توسعه یافت و هنری سرانجام توانست از این ربات استفاده کند تا (از جمله موارد دیگر) برای اولین بار در یک دهه گذشته به خود کمک کند تا خارش خود را اصلاح کند و خارش کند.

جین ایوانز به من گفت: «روبات ها چیزی هستند که همیشه برای من علمی تخیلی بودند. "وقتی برای اولین بار این سفر را با هنری شروع کردم، هرگز به ذهنم خطور نکرد که یک ربات در خانه خود داشته باشم. اما به هنری گفتم، "من حاضرم این ماجراجویی را با تو ببرم." هرکسی در زندگی به یک هدف نیاز دارد. هنری وقتی در بدنش گرفتار شد، این هدف را از دست داد، و دیدن او که هدف جدیدی را در آغوش می‌گیرد - که زندگی شوهرم را به او بازگرداند.

هنری تاکید می‌کند که یک وسیله کمکی نه تنها باید استقلال فرد معلول را افزایش دهد، بلکه زندگی مراقب را نیز آسان‌تر می‌کند. او توضیح می‌دهد: «مراقبان فوق‌العاده مشغول هستند و هیچ علاقه‌ای به فناوری ندارند (و اغلب استعدادی برای آن ندارند». "بنابراین، اگر راه‌اندازی آن بسیار ساده نباشد و در زمان قابل توجهی صرفه‌جویی نشود، خیلی ساده استفاده نمی‌شود."

در حالی که PR2 پتانسیل زیادی داشت، برای استفاده معمولی در دنیای واقعی بسیار بزرگ، بسیار گران و بسیار فنی بود. جین به یاد می آورد: "هزینه آن 400 دلار است،000." "این 400 پوند وزن داشت. اگر به چیزهایی برخورد کند می تواند خانه ما را ویران کند! اما من متوجه شدم که PR2 مانند اولین کامپیوترها است - و اگر این چیزی است که برای یادگیری کمک به کسی نیاز است، ارزشش را دارد."

برای هنری و جین، PR2 یک پروژه تحقیقاتی بود تا یک ابزار مفید. در مورد Kemp در Georgia Tech هم همینطور بود - روباتی که به اندازه PR2 غیرعملی است هرگز نمی تواند تأثیر مستقیمی خارج از زمینه تحقیقاتی داشته باشد. و کمپ جاه طلبی های بزرگ تری داشت. او می‌گوید: «از همان ابتدا، ما تلاش می‌کردیم ربات‌هایمان را به خانه‌های واقعی ببریم و با افراد واقعی تعامل کنیم. برای انجام این کار با یک PR2 به کمک یک تیم رباتیک با تجربه و یک کامیون با درب بالابر برقی نیاز بود. هشت سال پس از پروژه Robots for Humanity، آنها هنوز رباتی نداشتند که به اندازه کافی کاربردی باشد تا افرادی مانند هنری و جین بتوانند از آن استفاده کنند. کمپ به یاد می‌آورد: «این را بسیار ناامیدکننده دیدم.

در سال 2016، کمپ کار بر روی طراحی یک ربات جدید را آغاز کرد. این ربات از سال‌ها پیشرفت در سخت‌افزار و قدرت محاسباتی برای انجام بسیاری از کارهایی که PR2 می‌توانست انجام دهد، استفاده می‌کند، اما به روشی ساده، ایمن و مقرون‌به‌صرفه. کمپ روحیه خویشاوندی را در آرون ادسینگر یافت که مانند کمپ مدرک دکترا گرفته بود. در MIT زیر نظر رادنی بروکس. ادسینگر سپس یک استارت‌آپ روباتیک را تأسیس کرد که در سال 2013 توسط گوگل خریداری شد. ادسینگر می‌گوید: «من از پیچیدگی روبات‌هایی که برای دستکاری در محیط‌های خانه و اطراف مردم ساخته می‌شوند ناامید شده‌ام. "[ایده کمپ] بسیاری از مشکلات را به روشی زیبا حل کرد." در سال 2017، کمپ و ادسینگر Hello Robot را تأسیس کردند تا دیدگاه خود را واقعی کنند.

رباتی که کمپ و ادسینگر طراحی کردند Stretch نام دارد. کوچک و سبک است و به راحتی توسط یک نفر قابل جابجایی است. و با قیمت تجاری 20 دلار آمریکا،000، Stretch کسری ناچیز از هزینه یک PR2 است. هزینه کمتر به دلیل سادگی Stretch است - دارای یک بازو، با درجات آزادی کافی برای حرکت بالا و پایین، امتداد و جمع شدن، همراه با مفصل مچ دست که به جلو و عقب خم می شود. گیره در انتهای بازو بر اساس یک ابزار کمکی محبوب (و ارزان) است که کمپ در آمازون پیدا کرد. سنجش بر روی الزامات عملکردی متمرکز شده است، با اجتناب از موانع اساسی برای پایه همراه با یک دوربین عمق بر روی یک سر چرخش و شیب در بالای ربات. Stretch همچنین قادر است وظایف اصلی را به طور مستقل انجام دهد، مانند گرفتن اشیا و حرکت از اتاقی به اتاق دیگر.

این رویکرد مینیمالیستی برای دستکاری موبایل مزایایی فراتر از مقرون به صرفه نگه داشتن Stretch دارد. کنترل دستی ربات ها ممکن است دشوار باشد و هر مفصل اضافی پیچیدگی بیشتری را اضافه می کند. حتی برای کاربران غیرمعلول، هدایت یک ربات با درجات مختلف آزادی با استفاده از صفحه کلید یا صفحه بازی می‌تواند خسته‌کننده باشد و برای انجام کار به تجربه قابل توجهی نیاز دارد. سادگی Stretch می‌تواند آن را به ابزاری کاربردی‌تر از ربات‌هایی با حسگرها یا درجات آزادی بیشتر تبدیل کند، به‌ویژه برای کاربران مبتدی، یا برای کاربرانی که اختلالاتی دارند که ممکن است نحوه تعامل آنها با ربات را محدود کند.

یک ربات کششی تحت کنترل هنری ایوانز به همسرش جین در تهیه و تمیز کردن غذا کمک می کند.

جین ایوانز توضیح می دهد: «مهم ترین کاری که استرچ باید برای یک بیمار انجام دهد این است که به زندگی او معنا بدهد. "این به معنای مشارکت در فعالیت‌های خاصی است که خانه را اداره می‌کند، به طوری که آنها احساس بی ارزشی نمی‌کنند. کشش می‌تواند مقداری از بار مراقب را کاهش دهد تا مراقب بتواند زمان بیشتری را با بیمار بگذراند." هنری به شدت از این بار آگاه است، به همین دلیل است که تمرکز او با Stretch روی "کارهای پیش پا افتاده و تکراری است که در غیر این صورت وقت مراقب را می گیرد."

Vy Nguyen یک کاردرمانگر است که با Hello Robot برای ادغام Stretch در نقش مراقبت کار کرده است. نگوین با کمک مالی 2.5 میلیون دلاری تحقیقات نوآوری در کسب و کارهای کوچک از مؤسسه ملی بهداشت و با مشارکت وندی راجرز در دانشگاه ایلینویز اوربانا شامپین و مایا چاکماک در دانشگاه واشنگتن به یافتن راه هایی کمک می کند که کشش می تواند در این زمینه مفید باشد. زندگی روزمره اوانز

نگوین می‌گوید، وظایف زیادی وجود دارد که می‌تواند برای بیمار ناامیدکننده باشد تا به مراقبش وابسته باشد. هنری چندین بار در ساعت از خارش‌هایی رنج می‌برد که نمی‌تواند خارش کند و آن را ناتوان‌کننده توصیف می‌کند. هنری به جای اینکه از جین کمک بخواهد، می‌تواند به جای آن از استریچ بخواهد یک ابزار خراش را بردارید و از ربات برای خاراندن این خارش‌ها استفاده کند. در حالی که ممکن است این یک چیز نسبتا کوچک به نظر برسد، اما برای هنری بسیار معنادار است، کیفیت زندگی او را بهبود می بخشد و در عین حال اتکای او به خانواده و مراقبان را کاهش می دهد. نگوین توضیح می‌دهد: «استرچ می‌تواند شکاف بین کارهایی را که هنری قبل از سکته انجام می‌داد و کارهایی که اکنون آرزوی انجام آنها را دارد، پر کند و او را قادر می‌سازد تا فعالیت‌های روزمره و اهداف شخصی خود را به روشی متفاوت و سازگار از طریق یک روبات انجام دهد. "استرچ تبدیل به امتداد خود هنری می شود."

این ویژگی منحصربه‌فرد یک ربات متحرک است که آن را به ویژه برای افراد دارای معلولیت ارزشمند می‌کند: Stretch به هنری آژانس خود را در جهان می‌دهد، که فرصت‌هایی را به وجود می‌آورد که بسیار فراتر از کاردرمانی سنتی است. هنری خاطرنشان می کند: «محققان بسیار خلاق هستند و چندین کاربرد برای کشش پیدا کرده اند که من هرگز تصور نمی کردم. از طریق Stretch، هنری توانسته است با دوستانش پوکر بازی کند بدون اینکه نیازی به تکیه کردن به هم تیمی برای رسیدگی به کارت های خود داشته باشد. او می تواند دستور العمل ها را برای چاپگر بفرستد، آنها را بازیابی کند و در حالی که جین آشپزی می کند، در آشپزخانه بیاورد. او می تواند به جین کمک کند تا غذا بدهد، ظروف را برای او پاک کند، و حتی یک سبد لباس را به اتاق لباسشویی منتقل کند. جین می‌گوید، کارهای ساده‌ای مانند این شاید مهم‌ترین کارها باشند. "چگونه باعث می‌شوید که آن شخص احساس کند آنچه در حال کمک به او است مهم و ارزشمند است؟ من دیدم که Stretch می‌تواند از آن استفاده کند. این بسیار بزرگ است."

یک روز هنری از استرچ برای دادن گل رز به جین استفاده کرد. قبل از آن، او می گوید: "هر بار که او برای من گل می چیند، من به همراه مراقب از هنری تشکر می کنم. اما وقتی هنری گل رز را از طریق استرچ به من داد، هیچ کس دیگری جز او نبود که از او تشکر کند. و شادی در صورتش وقتی آن گل رز را به من داد باورنکردنی بود.»

به گفته جین، هنری همچنین توانسته است از Stretch برای تعامل با نوه سه ساله‌اش استفاده کند، که آنقدر بزرگ نیست که ناتوانی او را درک کند و قبلاً او را چیزی شبیه به یک تکه مبلمان می‌دید. از طریق کشش، هنری توانسته است بازی‌های کوچک بسکتبال و بولینگ را با نوه‌اش، که او را «پاپا ویلی» می‌خواند، انجام دهد. نگوین می‌گوید: «او می‌داند که این هنری است، و ربات به او کمک کرد تا او را فردی ببیند که می‌تواند با او بازی کند و به شیوه‌ای بسیار جالب با او سرگرم شود».

شخصی که بیشترین تلاش را برای تبدیل Stretch به یک ابزار کاربردی می کند هنری است. او می‌گوید که این به این معناست که ربات را تا مرزهایش فشار دهید تا همه کارهایی که می‌تواند انجام دهد را ببینید. در حالی که Stretch از نظر فیزیکی قادر به انجام بسیاری از کارها است (و هنری این قابلیت ها را با طراحی لوازم جانبی سفارشی برای ربات گسترش داده است)، یکی از بزرگترین چالش ها برای کاربر این است که راه درست را پیدا کند تا به ربات بگوید دقیقاً چگونه کاری را که می خواهید انجام دهد. انجام دادن.

هنری با محققان همکاری کرد تا رابط کاربری گرافیکی خود را توسعه دهد تا کنترل دستی Stretch را با چندین نمای دوربین و دکمه‌های بزرگ روی صفحه آسان‌تر کند. اما پتانسیل Stretch برای عملیات نیمه یا کاملاً مستقل در نهایت چیزی است که ربات را موفق‌ترین خواهد کرد. جین توضیح می دهد که ربات بر «نوع بسیار خاصی از خودمختاری، به نام خودمختاری کمکی» متکی است. "یعنی هنری کنترل ربات را در دست دارد، اما ربات کار هنری را برای انجام کاری که می‌خواهد آسان‌تر می‌کند." به عنوان مثال، برداشتن ابزار خراش خود تحت کنترل دستی خسته کننده و وقت گیر است، زیرا ربات باید دقیقاً در موقعیت مناسب حرکت داده شود تا ابزار را در دست بگیرد. استقلال کمکی کنترل سطح بالاتری را به هنری می‌دهد تا بتواند Stretch را هدایت کند تا خودش به موقعیت مناسب حرکت کند. Stretch اکنون منویی از زیربرنامه‌های حرکتی از پیش ضبط‌شده دارد که هنری می‌تواند از بین آن‌ها انتخاب کند. او می‌گوید: «من می‌توانم ربات را برای انجام سریع یک سری حرکات آموزش دهم، اما هنوز کنترل کامل آن حرکات را دارم.

هنری اضافه می‌کند که رسیدن به استقلال کمکی ربات به نقطه‌ای که کاربردی و آسان برای استفاده باشد، بزرگترین چالش در حال حاضر است. کشش می تواند به طور مستقل در خانه حرکت کند و بازو و گیره را می توان به طور قابل اعتماد کنترل کرد. اما باید روی ارائه رابط های ساده (مانند کنترل صوتی) و اطمینان از اینکه ربات به راحتی روشن می شود و به طور غیرمنتظره ای خاموش نمی شود، کار بیشتری انجام شود. به هر حال، این هنوز یک سخت افزار تحقیقاتی است. هنری می‌گوید هنگامی که چالش‌های مربوط به استقلال، رابط‌ها و قابلیت اطمینان برطرف شد، «مکالمه به مسائل هزینه تبدیل می‌شود».

هنری ایوانز از یک ربات استرچ برای تغذیه خود با تخم مرغ های همزده استفاده می کند.

برچسب قیمت 20 دلاری{1}} برای یک ربات قابل توجه است، و سوال این است که آیا Stretch می تواند به اندازه کافی برای توجیه هزینه آن برای افراد دارای اختلالات شناختی و جسمی مفید باشد. چارلی کمپ از Hello Robot می گوید: "ما به تکرار ادامه می دهیم تا Stretch را مقرون به صرفه تر کنیم." ما می‌خواهیم ربات‌هایی برای خانه بسازیم که همه بتوانند از آن استفاده کنند و می‌دانیم که مقرون به صرفه بودن برای اکثر خانه‌ها الزامی است.»

اما حتی با قیمت فعلی، اگر Stretch بتواند نیاز به یک مراقب انسانی را در برخی شرایط کاهش دهد، ربات شروع به پرداخت هزینه های خود می کند. مراقبت از انسان بسیار گران است—میانگین در سراسر کشور بیش از 5 دلار است،000 در ماه برای یک دستیار بهداشتی در خانه، که برای بسیاری از مردم به سادگی مقرون به صرفه نیست، و رباتی که می تواند نیاز به مراقبت از انسان را تا چند ساعت کاهش دهد. هفته در عرض چند سال هزینه خود را پرداخت می کند. و این در نظر گرفتن ارزش مراقبتی که توسط بستگان انجام می شود نیست. حتی برای اوانس ها، که یک مراقب اجیر شده دارند، بسیاری از مراقبت های روزانه هنری به جین می رسد. این یک موقعیت معمولی است که خانواده ها در آن قرار می گیرند، و همچنین جایی است که Stretch می تواند به ویژه مفید باشد: با اجازه دادن به افرادی مانند هنری برای مدیریت بیشتر نیازهای خود بدون نیاز به تکیه انحصاری به کمک دیگران.

هنری ایوانز از رابط کاربری گرافیکی سفارشی خود برای کنترل ربات Stretch برای برداشتن حوله استفاده می کند.

حوله را در یک سبد لباسشویی قرار دهید و سپس سبد لباسشویی را به اتاق لباسشویی بکشید.

کشش هنوز هم محدودیت های قابل توجهی دارد. این ربات می تواند تنها حدود 2 کیلوگرم وزن را بلند کند، بنابراین نمی تواند به عنوان مثال، بدن یا اندام هنری را دستکاری کند. همچنین راهی برای بالا و پایین رفتن از پله ها ندارد، برای بیرون رفتن طراحی نشده است و همچنان به مداخلات فنی زیادی نیاز دارد. و مهم نیست که Stretch (یا ربات‌هایی مانند Stretch) چقدر توانمند شوند، جین ایوانز مطمئن است که آنها هرگز نمی‌توانند جایگزین مراقبان انسانی شوند و او نمی‌خواهد آنها را جایگزین کنند. او می‌گوید: «این نگاه یک نفر به دیگری است. "این کلمات هستند که از شما بیرون می آیند، احساسات. لمس انسان بسیار مهم است. این درک، آن شفقت - یک ربات نمی تواند جایگزین آن شود."

نگوین می‌گوید استرچ ممکن است هنوز تا تبدیل شدن به یک محصول مصرفی فاصله زیادی داشته باشد، اما مطمئناً علاقه‌ای به آن وجود دارد. من با افراد دیگری که فلج دارند صحبت کرده‌ام و آن‌ها می‌خواهند یک کشش برای ارتقای استقلال آنها و کاهش میزان کمکی که اغلب از مراقبان خود می‌خواهند را کاهش دهند.» شاید ما باید سودمندی یک ربات کمکی را نه بر اساس وظایفی که می تواند برای یک بیمار انجام دهد، بلکه بر اساس آنچه که ربات برای آن بیمار، و خانواده و مراقبین او نشان می دهد، قضاوت کنیم. تجربه هنری و جین نشان می‌دهد که حتی یک ربات با قابلیت‌های محدود نیز می‌تواند تاثیر زیادی بر روی کاربر بگذارد. با افزایش توانایی روبات‌ها، این تأثیر تنها افزایش می‌یابد.

جین می‌گوید: «من قطعاً ربات‌هایی مانند Stretch را در خانه‌های مردم می‌بینم. "چه زمانی، این سوال است؟ من احساس نمی کنم که آن را چندین سال دور است. فکر می کنم ما نزدیک می شویم." همانطور که جین به ما یادآوری می‌کند، روبات‌های مفید خانگی نمی‌توانند به این زودی بیایند: "همه ما به نوعی، شکل یا شکلی، روزی آنجا خواهیم بود." جامعه بشری به سرعت در حال پیر شدن است. بسیاری از ما در نهایت به برخی از کمک ها برای فعالیت های زندگی روزمره نیاز خواهیم داشت و قبل از آن، به دوستان و خانواده خود کمک خواهیم کرد. ربات ها این پتانسیل را دارند که این بار را برای همه کاهش دهند.

و برای هنری ایوانز، Stretch در حال حاضر تفاوت ایجاد کرده است. هنری می گوید: "آنها می گویند آخرین چیزی که می میرد امید است." برای معلولان شدید، که پیشرفت های معجزه آسای پزشکی در طول زندگی ما امکان پذیر به نظر نمی رسد، روبات ها بهترین امید برای استقلال قابل توجه هستند.

مقاله در وب سایت تکثیر شده است:https://spectrum.ieee.org/stretch-assistive-robot