I robot possono avere un talento per la forza e la precisione sovrumane, ma hanno ancora difficoltà con alcuni compiti umani di base, come piegare il bucato o preparare una tazza di caffè.

Entra Blu, un nuovo low cost, robot a misura d'uomo ideato e costruito da un team di ricercatori dell'Università della California, Berkeley. Blue è stato progettato per utilizzare i recenti progressi nell'intelligenza artificiale (AI) e l'apprendimento per rinforzo profondo per padroneggiare intricati compiti umani, il tutto pur rimanendo abbordabile e abbastanza sicuro che ogni ricercatore di intelligenza artificiale, e alla fine ogni casa, potrebbe averne uno.

Il blu è il frutto di Pieter Abbeel, professore di ingegneria elettrica e informatica alla UC Berkeley, il ricercatore post-dottorato Stephen McKinley e lo studente laureato David Gealy. Il team spera che Blue accelererà lo sviluppo della robotica per la casa.

"L'intelligenza artificiale ha fatto molto per i robot esistenti, ma volevamo progettare un robot adatto all'IA, " ha detto Abbeel. "I robot esistenti sono troppo costosi, non sono al sicuro intorno agli umani e allo stesso modo non sono al sicuro intorno a se stessi:se imparano attraverso tentativi ed errori, si romperanno facilmente. Volevamo creare un nuovo robot adatto all'era dell'IA piuttosto che all'alta precisione, sub-millimetrico, l'era dell'automazione di fabbrica".

Negli ultimi 10 anni, Abbeel ha aperto la strada ad algoritmi di apprendimento per rinforzo profondo che aiutano i robot ad apprendere per tentativi ed errori o essendo guidati da un essere umano come un burattino. Ha sviluppato questi algoritmi utilizzando robot costruiti da aziende esterne, che li commercializzano per decine di migliaia di dollari.

Il blu è durevole, le parti in plastica e i motori ad alte prestazioni totalizzano meno di $ 5, 000 da produrre e assemblare. le sue braccia, ciascuno delle dimensioni del bodybuilder medio, sono sensibili alle forze esterne, come una mano che lo spinge via, e ha bordi arrotondati e punti di pizzicamento minimi per evitare di intrappolare le dita vaganti. Le braccia di Blue possono essere molto rigide, come un umano che si flette, o molto flessibile, come un umano che si rilassa, o qualsiasi cosa nel mezzo.

Attualmente, il team sta costruendo internamente 10 armi da distribuire per selezionare i primi utenti. Stanno continuando a studiare la durata di Blue e ad affrontare la formidabile sfida di produrre il robot su scala più ampia, che accadrà attraverso lo spin-off UC Berkeley Berkeley Open Arms. Le iscrizioni per manifestare interesse per l'accesso prioritario iniziano oggi su quel sito,

"Con un robot a basso costo, ogni ricercatore potrebbe avere il proprio robot, e quella visione è una delle principali forze trainanti di questo progetto:fare più ricerca avendo più robot nel mondo, "Ha detto McKinley.

Da statua in movimento a agile come un gatto

La robotica si è tradizionalmente concentrata su applicazioni industriali, dove i robot hanno bisogno di forza e precisione per svolgere perfettamente compiti ripetitivi ogni volta. Questi robot prosperano in ambienti altamente strutturati, ambienti prevedibili, ben lontani dalla tradizionale casa americana, dove potresti trovare bambini, animali domestici e biancheria sporca sul pavimento.

"Abbiamo spesso descritto questi robot industriali come statue in movimento, " Ha detto Gealy. "Sono molto rigidi, significava andare dal punto A al punto B e tornare al punto A perfettamente. Ma se ordini loro di passare un centimetro oltre un tavolo o un muro, andranno a sbattere contro il muro e si chiuderanno, rompere se stessi o rompere il muro. Niente di buono."

Se un'IA commette errori e impara facendo in ambienti non strutturati, questi robot rigidi semplicemente non funzioneranno. Per rendere più sicura la sperimentazione, Il blu è stato progettato per essere controllato dalla forza, altamente sensibile alle forze esterne, modulando sempre la quantità di forza che esercita in un dato momento.

"Una delle cose davvero interessanti del design di questo robot è che possiamo renderlo sensibile alla forza, simpatico e reattivo, oppure possiamo scegliere che sia molto forte e molto rigido, " Ha detto Gealy. "I ricercatori possono regolare la rigidità del robot, e che tipo di rigidità, vuoi che sembri melassa? Vuoi che sembri una primavera? Una combinazione di quelli? Se vogliamo che i robot si spostino verso la casa e si esibiscano in questi ambienti sempre più destrutturati, avranno bisogno di quella capacità."

Per ottenere queste capacità a basso costo, il team ha preso in considerazione le caratteristiche di cui Blue aveva bisogno per completare le attività incentrate sull'uomo, e di cosa potrebbe fare a meno. Per esempio, i ricercatori hanno dato a Blue un'ampia gamma di movimenti:ha articolazioni che possono muoversi nelle stesse direzioni di una spalla umana, gomito e polso, per consentire agli umani di insegnargli più facilmente come completare manovre complicate utilizzando la realtà virtuale. Ma gli agili bracci robotici mancano della forza e della precisione di un robot tipico.

"Ciò che abbiamo capito è che non è necessario un robot che eserciti una forza specifica per sempre, o una precisione specifica per sempre. Con un po' di intelligenza, puoi rilassare questi requisiti e consentire al robot di comportarsi più come un essere umano per svolgere quei compiti, "Ha detto McKinley.

Il blu è in grado di sostenere continuamente 2 chilogrammi di peso con le braccia completamente distese. Ma a differenza dei tradizionali progetti di robot che sono caratterizzati da un coerente "limite di forza/corrente, " Blue è progettato per essere "termicamente limitato, " ha detto McKinley. Ciò significa che, simile a un essere umano, può esercitare una forza ben oltre i 2 chilogrammi in una rapida raffica, fino a raggiungere i suoi limiti termici e ha bisogno di tempo per riposare o raffreddarsi. È proprio come un essere umano può prendere un cesto della biancheria e trasportarlo facilmente attraverso una stanza, ma potrebbe non essere in grado di portare lo stesso cesto della biancheria per più di un miglio senza pause frequenti.

"Essenzialmente, possiamo ottenere di più da un robot più debole." Disse Gealy. "E un robot più debole è solo più sicuro. Il robot più forte è il più pericoloso. Volevamo progettare il robot più debole che potesse ancora fare cose davvero utili".

"I ricercatori hanno sviluppato l'intelligenza artificiale per l'hardware esistente e, circa tre anni fa, abbiamo cominciato a pensare, «Forse potremmo fare qualcosa al contrario. Forse potremmo pensare a quale hardware potremmo costruire per aumentare l'IA e lavorare insieme su questi due percorsi, allo stesso tempo, '" ha detto McKinley. "E penso che sia un cambiamento davvero drammatico dal modo in cui molte ricerche hanno avuto luogo".