עם ההתקדמות האחרונה בתחום טכנולוגיית בינה מלאכותית ורובוטיקה, יש עניין גובר בפיתוח ושיווק רובוטים ביתיים המסוגלים לטפל במגוון מטלות ביתיות.
טסלה היא בניית רובוט דמוי אדם, שלדברי המנכ"ל אילון מאסק, יכול לשמש לבישול ארוחות ולעזרה לקשישים. אמזון לאחרונה רכש את iRobot, יצרנית שואב אבק רובוטי בולטת, ומשקיעה רבות בטכנולוגיה דרך ה תוכנית רובוטיקה של אמזון להרחיב את טכנולוגיית הרובוטיקה לשוק הצרכנים. במאי 2022, דייסון, חברה הידועה בשואבי האבק החזקים שלה, הודיעה כי היא מתכננת לבנות את מרכז הרובוטיקה הגדול ביותר בבריטניה המוקדש ל פיתוח רובוטים ביתיים המבצעים משימות ביתיות יומיומיות בחללי מגורים.
למרות העניין הגובר, ייתכן שלקוחות עתידיים יצטרכו לחכות זמן מה עד שהרובוטים האלה יגיעו לשוק. בעוד שמכשירים כגון תרמוסטטים חכמים ומערכות אבטחה נמצאים בשימוש נרחב בבתים כיום, השימוש המסחרי ברובוטים ביתיים עדיין בחיתוליו.
בְּתוֹר חוקר רובוטיקה, אני יודע ממקור ראשון כיצד רובוטים ביתיים קשים בהרבה לבנייה מאשר מכשירים דיגיטליים חכמים או רובוטים תעשייתיים.
טיפול בחפצים
אחד ההבדלים העיקריים בין מכשירים דיגיטליים לרובוטיים הוא רובוטים ביתיים צריך לתפעל חפצים באמצעות מגע פיזי כדי לבצע את המשימות שלהם. הם צריכים לשאת את הצלחות, להזיז את הכיסאות ולהרים כביסה מלוכלכת ולהניח אותה במכונת הכביסה. פעולות אלו מחייבות את הרובוט להיות מסוגל להתמודד עם עצמים שבירים, רכים ולעיתים כבדים בעלי צורות לא סדירות.
האלגוריתמים המתקדמים של AI ולמידת מכונה מתפקדים היטב בסביבות מדומה. אבל מגע עם חפצים בעולם האמיתי מעמיס אותם לעתים קרובות. זה קורה מכיוון שלעתים קרובות קשה לדגמן מגע פיזי ואפילו קשה יותר לשלוט בו. בעוד שאדם יכול לבצע בקלות את המשימות הללו, קיימים מכשולים טכניים משמעותיים עבור רובוטים ביתיים להגיע ליכולת ברמת האדם לטפל בחפצים.
לרובוטים יש קושי בשני היבטים של מניפולציה של אובייקטים: שליטה וחישה. מניפולטורים רבים של רובוטים של איסוף-ומקום, כמו אלה שעל פסי ייצור, מצוידים באחיזה פשוטה או בכלים מיוחדים המוקדשים רק למשימות מסוימות כמו אחיזה ונשיאת חלק מסוים. לעתים קרובות הם נאבקים לתפעל חפצים בעלי צורות לא סדירות או חומרים אלסטיים, במיוחד משום שאין להם את היעילות משוב כוחני, או הפטי בני אדם ניחנים באופן טבעי. בניית יד רובוט לשימוש כללי עם אצבעות גמישות היא עדיין מאתגרת טכנית ויקרה.
ראוי גם להזכיר כי מניפולטורים רובוטים מסורתיים דורשים פלטפורמה יציבה כדי לפעול בצורה מדויקת, אך הדיוק יורד במידה ניכרת כאשר משתמשים בהם עם פלטפורמות שנעות מסביב, במיוחד על מגוון משטחים. תיאום תנועה ומניפולציה ברובוט נייד היא בעיה פתוחה בקהילת הרובוטיקה שיש לטפל בה לפני שרובוטים ביתיים בעלי יכולת רחבה יוכלו לצאת לשוק.
מטבח רובוטי מתוחכם כבר קיים בשוק (למטה), אבל הוא פועל בסביבה מובנית מאוד, כלומר כל החפצים שהוא מתקשר איתם - כלי בישול, מיכלי מזון, מכשירי חשמל - נמצאים היכן שהוא מצפה מהם להיות, ואין בני אדם מטרידים להפריע.
הם אוהבים מבנה
בפס ייצור או במחסן, הסביבה ורצף המשימות מאורגנים בקפדנות. זה מאפשר למהנדסים לתכנת מראש את תנועות הרובוט או להשתמש בשיטות פשוטות כמו קודי QR כדי לאתר אובייקטים או מיקומי יעד. עם זאת, חפצי בית לרוב אינם מאורגנים וממוקמים באופן אקראי.
רובוטים ביתיים חייבים להתמודד עם אי ודאויות רבות במרחבי העבודה שלהם. הרובוט חייב תחילה לאתר ולזהות את פריט היעד בין רבים אחרים. לעתים קרובות זה גם דורש פינוי או הימנעות ממכשולים אחרים במרחב העבודה כדי להיות מסוגל להגיע לפריט ולבצע משימות נתונות. זה דורש מהרובוט מערכת תפיסה מצוינת, כישורי ניווט יעילים ויכולת מניפולציה חזקה ומדויקת.
לדוגמה, משתמשים בשואב רובוט יודעים שהם חייבים להסיר את כל הרהיטים הקטנים ומכשולים אחרים כגון כבלים מהרצפה, מכיוון שאפילו שואב האבק הרובוט הטוב ביותר אינו יכול לפנות אותם בעצמו. אפילו יותר מאתגר, הרובוט צריך לפעול בנוכחות מכשולים נעים כאשר אנשים וחיות מחמד הולכים בטווח קרוב.
לשמור על זה פשוט
למרות שהם נראים פשוטים עבור בני אדם, משימות ביתיות רבות מורכבות מדי עבור רובוטים. רובוטים תעשייתיים מצוינים לפעולות חוזרות בהן ניתן לתכנת מראש את תנועת הרובוט. אך משימות ביתיות הן לרוב ייחודיות לסיטואציה ויכולות להיות מלאות בהפתעות הדורשות מהרובוט לקבל כל הזמן החלטות ולשנות את המסלול שלו על מנת לבצע את המשימות.
חשבו על בישול או ניקוי כלים. במהלך כמה דקות של בישול, אתה עשוי לתפוס מחבת מוקפץ, מרית, ידית לכיריים, ידית לדלת המקרר, ביצה ובקבוק שמן בישול. כדי לשטוף מחבת, אתה בדרך כלל אוחז ומזיז אותה ביד אחת תוך כדי קרצוף ביד השנייה, ומבטיח שכל שאריות המזון המבושלות יוסרו ואז כל הסבון נשטף.
חלה התפתחות משמעותית בשנים האחרונות באמצעות למידת מכונה כדי לאמן רובוטים לקבל החלטות אינטליגנטיות בעת איסוף והצבת חפצים שונים, כלומר אחיזה והעברה של חפצים מנקודה אחת לאחרת. עם זאת, היכולת לאמן רובוטים לשלוט בכל הסוגים השונים של כלי מטבח ומכשירי חשמל ביתיים תהיה רמת קושי נוספת אפילו עבור אלגוריתמי הלמידה הטובים ביותר.
שלא לדבר על כך שבבתים של אנשים יש לרוב מדרגות, מעברים צרים ומדפים גבוהים. אותם חללים שקשה להגיע אליהם מגבילים את השימוש ברובוטים הניידים של ימינו, הנוטים להשתמש בגלגלים או בארבע רגליים. רובוטים דמויי אדם, שיתאימו יותר לסביבות שבני אדם בונים ומארגנים לעצמם, טרם נעשה שימוש אמין מחוץ להגדרות המעבדה.
פתרון למורכבות המשימות הוא בניית רובוטים למטרות מיוחדות, כמו שואבי אבק רובוטיים או רובוטים למטבח. סוגים רבים ושונים של מכשירים כאלה צפויים להתפתח בעתיד הקרוב. עם זאת, אני מאמין שרובוטים ביתיים לשימוש כללי עדיין רחוק.
מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.
תמונת אשראי: דייסון
