In den letzten Wochen haben wir einige hochkarätige Videos von Robotersystemen gesehen, die wirklich beeindruckende Dinge leisten. Und ich meine, dafür sind wir alle hier, oder? Lassen Sie sich von der Großartigkeit der Roboter beeindrucken! Aber manchmal ist die Großartigkeit von Robotern komplizierter als das, was man in einem Video sieht, das in den sozialen Medien kursiert: Jeder Roboter hat hinter den Kulissen eine Menge Dinge zu tun, um erfolgreich zu sein, aber wenn man nicht weiß, was diese Dinge sind, Was Sie auf den ersten Blick sehen, könnte Sie täuschen.
Anfang dieses Monats stellte eine Gruppe von Forschern des IRIS Lab in Stanford Mobile ALOHA vor, das (wenn Sie die Beschreibung des YouTube-Videos lesen) als „ein kostengünstiges, reichweitenübergreifendes Teleoperationssystem“ beschrieben wird.
Und erst letzte Woche hat Elon Musk ein Video gepostet, in dem Teslas Roboter Optimus ein Hemd faltet:
Die meisten Leute, die sich diese Videos ansehen, ohne sich mit den Beschreibungen oder Kommentaren auseinanderzusetzen, werden das wahrscheinlich tun nicht Nehmen wir an, diese Roboter würden vollständig von erfahrenen Menschen gesteuert, denn warum sollten sie das auch tun? Selbst für Robotiker kann es schwierig sein, sicher zu wissen, ob der Roboter, den sie überwachen, irgendwo einen Menschen im Schaltkreis hat. Dies ist ein Problem, das nicht nur bei den Personen auftritt, die hinter den oben genannten Videos stehen. Es handelt sich um ein Kommunikationsproblem, mit dem die gesamte Robotik-Community zu kämpfen hat. Aber da Roboter (und Robotervideos) immer häufiger vorkommen, ist es wichtig, dass wir darin besser werden.
Warum Teleoperation nutzen?
Der Mensch ist auf die eine Art, auf die eine, auf die andere Art und Weise, Weg in fast allem besser als Roboter. Wir sind zerbrechlich und teuer, weshalb so viele Menschen versuchen, Roboter Dinge tun zu lassen, aber mit ein paar Ausnahmen in Bezug auf Geschwindigkeit und Genauigkeit sind Menschen der Goldstandard und werden dies wahrscheinlich auch in absehbarer Zukunft bleiben. Wenn Sie also einen Roboter brauchen, der etwas Kompliziertes oder Kniffliges erledigt oder etwas, das etwas Innovation oder Kreativität erfordert, ist die beste Lösung, die Kontrolle einem Menschen zu übertragen.
Aber wie sieht es mit der Autonomie aus?
Die individuelle menschliche Teleoperation eines Roboters ist eine großartige Möglichkeit, Dinge zu erledigen, aber sie ist nicht skalierbar, und abgesehen von einigen sehr spezifischen Umständen besteht der Sinn von Robotern darin, Dinge in großem Maßstab autonom zu erledigen, sodass Menschen sie nicht tun. Ich muss nicht. Ein Ansatz zur Autonomie besteht darin, so viel wie möglich von der menschlichen Teleoperation zu lernen: Viele Robotikunternehmen wetten darauf, dass sie Menschen einsetzen können, um ihre Robotersysteme schrittweise zu trainieren und von vollständiger zu teilweiser Teleoperation durch Überwachungskontrolle und völlige Autonomie überzugehen. . Sanctuary AI ist ein gutes Beispiel dafür: Sie steuern ihre humanoiden Roboter teleoperativ, um alle möglichen Aufgaben auszuführen, und sammeln dabei Trainingsdaten als Grundlage für spätere Autonomie.
Was ist also das Problem mit der Teleoperation?
Nichts! Teleoperation ist großartig. Aber wenn Leute einen Roboter sehen, der etwas tut und sieht aus autonom, aber es ist Tatsächlich Ferngesteuert ist dies ein Problem, da es sich um eine falsche Darstellung des Standes der Technik handelt. Die Leute bekommen nicht nur eine falsche Vorstellung davon, wie Ihr Roboter funktioniert und wozu er tatsächlich fähig ist, sondern es bedeutet auch, dass diese Leute es jedes Mal sehen andere Bei Robotern, die autonom ähnliche Aufgaben ausführen, ist ihr Bezugsrahmen völlig falsch, wodurch der ansonsten möglicherweise bedeutende Beitrag anderer Robotikspezialisten auf diesem Gebiet minimiert wird. Um es klarzustellen: Ich glaube (im Allgemeinen) nicht, dass die Robotiker, die diese Videos erstellen, die Absicht haben, Menschen in die Irre zu führen, aber das passiert leider oft.
Was können wir gegen dieses Problem tun?
Letztes Jahr habe ich einen Artikel für die IEEE Robotics & Automation Society (RAS) mit einigen Tipps für die Erstellung eines guten Robotervideos geschrieben, der wohl das Wichtigste beinhaltet: Kontext. Dies umfasst die Teleoperation sowie andere häufig vorkommende Elemente, die dazu führen können, dass Robotervideos unbekannte Zuschauer in die Irre führen. Hier ist ein Auszug aus dem RAS-Artikel:
Die Bereitstellung eines genauen Kontexts für Robotervideos ist von entscheidender Bedeutung. Es ist nicht immer klar (insbesondere für Nicht-Roboter), was ein Roboter alleine tun kann und was nicht, und Ihr Video sollte so deutlich wie möglich auf die Unterstützung hinweisen, die Ihr System erhält. Ihr Video sollte beispielsweise Folgendes identifizieren:
- Ob das Video beschleunigt oder verlangsamt wurde
- Wenn das Video mehrere Erlebnisse wie ein zusammenhängendes Erlebnis erscheinen lässt
- Wenn externe Energie, Berechnung oder Lokalisierung verwendet wird
- Wie der Roboter gesteuert wird (z. B. Mensch in der Schleife, menschliche Aufsicht, Skriptaktionen, teilweise Autonomie, vollständige Autonomie)
Diese Elemente sollten im Video selbst explizit sein, nicht in der Videobeschreibung oder den Untertiteln. Es ist verantwortungsvoll, die Grenzen Ihrer Arbeit klar zu kommunizieren, und wenn Sie dies nicht tun, schadet dies der Robotik-Community.
Das möchte ich betonen Der Kontext sollte im Video selbst deutlich gemacht werden. Das heißt, wenn Sie das Video gemeinsam bearbeiten, fügen Sie Bildunterschriften oder Bildunterschriften oder etwas hinzu, das den Kontext beschreibt. zusätzlich zu echten Bildern. Fügen Sie es nicht in die Beschreibung, Untertitel oder einen Link ein, denn wenn Videos online populär werden, können sie angesehen, geteilt und neu gemischt werden, ohne dass eines dieser Elemente sofort verfügbar ist.
Woher weiß ich also, ob ein Roboter teleoperiert ist?
Wenn Sie auf ein Video stoßen, in dem ein Roboter eine erstaunliche Manipulationsaufgabe ausführt, und Sie nicht sicher sind, ob er autonom ist oder nicht, können Sie die folgenden Fragen stellen, die Ihnen dabei helfen könnten, die Aufgabe herauszufinden.
- Können Sie einen Betreiber identifizieren? In den beiden oben genannten Videos kann man bei genauem Hinsehen erkennen, dass es sich um einen menschlichen Bediener handelt, sei es ein Paar Beine oder eine eigensinnige Hand in einem Detektorhandschuh mit Gewalt. Dies ist vielleicht das erste, worauf man achten sollte, denn manchmal ist ein Operator sehr offensichtlich, aber gleichzeitig macht es keinen Sinn, ihn nicht zu sehen, weil er sich leicht außerhalb des Bildes befindet.
- Gibt es weitere Informationen? Als Zweites muss überprüft werden, ob im Video irgendwo steht, was tatsächlich passiert. Hat das Video eine Beschreibung? Gibt es einen Link zu einer Projektseite oder einem Artikel? Gibt es am Ende des Videos einen Abspann? Welches Konto postet das Video? Selbst wenn Sie die Anzahl der Institutionen, Unternehmen oder Labore begrenzen können, können Sie möglicherweise herausfinden, ob sie an Autonomie oder Teleoperation arbeiten.
- Was ist das für eine Aufgabe? Man sieht Teleoperation eher bei Aufgaben, die für einen Roboter besonders schwierig autonom zu erledigen wären. Im Moment handelt es sich dabei hauptsächlich um manipulative Aufgaben, die nicht gut strukturiert sind, z. B. das Zusammenwirken mehrerer Objekte, das Manipulieren schwer zu modellierender Gegenstände (wie Stoffe) oder umfangreiche mehrstufige Aufgaben. Wenn Sie sehen, dass ein Roboter dies schnell und gut erledigt, lohnt es sich zu fragen, ob er autonom ist.
- Ist der Roboter zu gut? Ich fange immer an, mehr Fragen zu stellen, wenn mir eine Roboterdemo einfach zu beeindruckend erscheint. Aber wann wird es beeindruckend? Auch beeindruckend? Ich persönlich halte es für zu beeindruckend, dass ein Roboter bei einer komplexen Aufgabe Leistung auf menschlichem Niveau demonstriert. Sicherlich haben einige autonome Roboter diese Schwelle erreicht, aber nur wenige, und die Umstände, unter denen sie dies tun, sind im Allgemeinen untypisch. Darüber hinaus ist viel Arbeit erforderlich, um mit einem autonomen System eine menschliche Leistung zu erzielen, sodass in der Regel eine Warnung in Form früherer Arbeiten erfolgt. Wenn Sie aus dem Nichts eine beeindruckende Demo sehen, die autonome Fähigkeiten beispiellos demonstriert, ist das wahrscheinlich zu beeindruckend. Denken Sie daran, dass dies bei Videos schwierig sein kann, da Sie nicht wissen, ob Sie sich die erste oder die 500. Aufnahme ansehen, und das ist an sich schon gut zu wissen, selbst wenn es sich dabei um eine Demo handelt Ost Da das System völlig unabhängig ist, gibt es viele andere Möglichkeiten, den tatsächlichen Erfolg des Systems zu verbergen.
- Ist es zu schnell? Autonome Roboter sind bekanntermaßen sehr schnell und präzise, allerdings nur bei strukturierten Aufgaben. Für komplexe Manipulationsaufgaben müssen Roboter ihre Umgebung wahrnehmen, entscheiden, was als nächstes zu tun ist, und dann planen, wie sie sich bewegen. Das braucht Zeit. Wenn Sie sehen, dass eine große Aufgabe aus mehreren Teilen besteht, das System aber nie stehen bleibt, deutet das darauf hin, dass es nicht vollständig autonom ist.
- Bewegt er sich wie ein Mensch? Roboter bewegen sich gerne optimal. Der Mensch möchte sich vielleicht auch gerne optimal bewegen, aber wir sind schlecht darin. Autonome Roboter neigen dazu, sich sanft und flüssig zu bewegen, während teleoperierte Roboter oft kleine Bewegungen zeigen, die im Kontext der Aufgabe keinen Sinn ergeben, aber sehr menschlicher Natur sind. Zum Beispiel Fingerbewegungen, die nichts mit dem Greifen zu tun haben oder ohne besonderen Grund einen Arm in eine natürliche Ruheposition zurückbringen oder einfach nur etwas schlampig sind. Wenn die Bewegungen menschlich erscheinen, ist dies normalerweise ein Zeichen dafür, dass ein Mensch auf dem Laufenden ist und nicht ein Roboter, der eine Aufgabe so gut erledigt, dass er es nicht kann sieht aus menschlich.
Keiner dieser Punkte verhindert, dass eine autonome Roboterdemonstration aus dem Nichts auftaucht und alle umhaut. Vielleicht unwahrscheinlich, aber nicht unmöglich. Und die seltenen Momente, in denen dies tatsächlich geschieht, machen die Robotik so spannend. Aus diesem Grund ist es so wichtig zu verstehen, was passiert, wenn man sieht, wie ein Roboter etwas Unglaubliches tut: Wenn man weiß, wie es gemacht wird und welche Arbeit darin steckt, kann es nur noch beeindruckender werden.
Dieser Artikel wurde von Peter Corkes LinkedIn-Beitrag „What Are All These Deceptive Demonstrations of Teleoperation?“ inspiriert. Und ein besonderer Dank geht an Peter für seine Kommentare zu einem früheren Entwurf dieses Artikels.