MIÉRT FEJLESZT A TOYOTA HUMANOID ROBOTOKAT?

Hallott már a T-HR3 sorszámú robotról? Nem, ez nem a Terminátor saga legújabb részének szereplője, hanem a világ leginnovatívabb autógyártója, a mesterséges intelligencia és a robotika területét érintő fejlesztések terén is vezetőnek számító Toyota 2017-ben bemutatott humanoid robotja. A rugalmas mozgásra képes robot képes visszatükrözni a távműködtetését végző ember cselekedeteit, emellett ún. force feedback, azaz erő-visszacsatolás révén meg tudja osztani az általa illetve rajta kifejtett erőt (ez sok további sci-fiből, többek között az Avatárból is ismerős lehet). Az új és továbbfejlesztett T-HR3 amit a vállalat Tokióban, december 18 és 21. között megrendezésre kerülő 2019-es Nemzetközi Robotkiállításon (IREX) mutat majd be, az eddiginél is nehezebb feladatok végrehajtására, többek között jóval természetesebb járásra képes. Milyen új funkciókkal ruházta fel a fejlesztési csoport az új robotot, és milyen jövőre számít a Toyota a kutatással kapcsolatban? Ennek járt utána az alábbi, Tomohisa Moridaira-val a Toyota robotikai fejlesztési csoportvezetőjével készült interjú.

„Az a célom, hogy a Toyota autógyártó vállalatból mobilitási vállalattá alakuljon át. Úgy gondolom, a lehetőségek végtelenek. A robotok ennek fontos példái. Tágabb értelemben a Toyota három típusú mobilitási szolgáltatást szeretne nyújtani robotjai segítségével: az első a ,fizikai mozgás’, ahol az emberek és a tárgyak ténylegesen változtatják a helyüket a térben; a második a ’virtuális mozgás’, amikor egy avatár vagy ágens távolról virtuálisan mozgatja a kezelő testét vagy egy testrészét – ezt valósítja meg a T-HR3, a harmadik pedig az ’emocionális mozgás’, ahol az említett két mobilitási mód új tapasztalatokban és találkozásokban részesíti az embereket és érzelmileg inspirálja őket – a Toyota ezt is a ’mozgás’ egyik formájának tekinti. Mindhárom mobilitási típuson külön robotfejlesztő csapat dolgozik a Toyotánál.” – fogalmazott a 2018 januárjában megrendezett Szórakoztató Elektronikai Kiállításon a Toyota világszintű elnöke, Akio Toyoda.

A Toyota azóta is gőzerővel dolgozik a robotikai fejlesztéseken, és jövőre, a 2020-as Tokiói Olimpián, amelynek a japán autógyártó a mobilitási támogatója, az olimpikonok és nézők közlekedését segítő zéró emissziós és önvezető személyszállító járművek során túl számos segítő feladatot ellátó robottal igyekszik majd ámulatba ejteni a világot. Ezen robotok fejlesztéséért felel Tomohisa Moridaira a Toyota tokiói székházában működő kutatási és fejlesztési csoportjának vezetője. A csoport a 2020-as Tokiói Olimpián résztvevő Tokyo 2020 Mascot-típusú robotok (ill. Mascot robotok) fejlesztésén is dolgozik, szoros együttműködésben a Tokiói Olimpiai és Paralimpiai Játékok Szervezőbizottságával. Moridaira és csapata felel ugyanakkor a T-HR3 humanoid robot fejlesztéséért is. Az alábbiakban egy Moridairával készült beszélgetés olvasható, amelyet a robotokkal ismerkedő Tomoki Yoshida készített.

Yoshida (a továbbiakban „Y”): „Kérem, elmagyarázná, mi az újdonság a továbbfejlesztett T-HR3-asban?”
Moridaira (a továbbiakban „M”): „A legnagyobb újdonság, hogy új „mesterkéz”-vezérlést alkalmazunk, amivel a fejlesztőcsapat javítani tud azon, ahogy a Master Maneuvering System („mester irányítórendszer”, továbbiakban MMS) a kifinomultabb feladatokat ellátja, egészen az ujjakig bezárólag. Emellett lefaragtunk az MMS-karok és -lábak súlyából is, így könnyebbé vált a robot vezérlése. De még számos kisebb korszerűsítést is végeztünk a T-HR3 roboton.”

Y: „Ha jól értem, elérték, hogy precízebb legyen a robot ujjainak mozgása, és hogy az MMS-t könnyebb legyen vezérelni?”
M: „Igen. A legkönnyebben úgy értheti ezt meg, ha megtapasztalja. Kérem, vegye fel az MMS-t!”

Y: „Hogy mondja?! Ez az első alkalom, hogy egy robotot irányítok! Annyira izgatott vagyok! Az MMS pedig nem is tűnik nehéz viseletnek, ráadásul klasszul néz ki.”
M: „Jól áll önnek! Először is arra kérem, mozgassa a karját! Látni fogja, hogy a VR-szemüvegben megjelenített robot ugyanúgy mozog, mint ön.”

Y: „Igaza van! A robot pontosan úgy mozog, ahogy én. Még sosem tapasztaltam ehhez hasonlót.”
M: „Fogjunk kezet!”

Y: „Tapintást érzékelek az összes ujjból. Mintha az igazi ujjaim lennének. Érzem a kézfogást is azáltal, ahogyan a kar mozog. Ez csodálatos!”
M: „Az előző modellek nem tudtak ilyen mértékű visszacsatolást nyújtani valamennyi ujjhoz, most viszont már finomabb mozgásokat is képes elvégezni, például fel tud venni egy pénzérmét a földről. Most pedig járjunk egyet”!
Y: „Igen, szeretnék járni egyet! Nahát, már rögtön az elejétől mennyire természetes! Nem pont ugyanúgy, mint amikor normál esetben járok, de könnyen tudom szabályozni a mozgást anélkül, hogy gondolnék rá. Úgy érzem, el kell magyaráznom, milyen varázslatos érzés ez: csak ülök és mozgatom a lábamat, a robot erre megindul előre! Még irányt is változtat.”
M: „Valójában a vezérlő ugyanúgy működik függetlenül attól, hogy ön éppen áll vagy jár-e. Szeretnénk, ha a felhasználók annyit mennének, amennyit csak akarnak, mialatt mi a robot mellett maradunk, hogy meggyőződjünk arról, megtartja-e az egyensúlyát és megfelelő-e a járása.”

Y: „Bizonyára fontos, hogy a robotok fejlesztése az MMS-sel párhuzamosan történjen.”
M: „Pontosan. Tekintettel azokra a szolgáltatásokra, amelyeket a jövőben szeretnénk nyújtani, nagyon fontos, hogy mindenki különösebb nehézség nélkül irányíthassa a robotokat.”

Y: Jövőbeli szolgáltatások? Erről mindenképpen szeretnénk több részletet hallani. De tulajdonképpen miért fejleszt a Toyota humanoid robotokat? Azt már értem, hogyan korszerűsítik a T-HR3-at, de segítene megértetni az emberekkel, miért kezdtek elsősorban humanoid robotok fejlesztésébe?
M: „Ha azt mérlegeljük, hogy a jövőben hogyan használjuk majd a robotokat, szerintünk jelentős igény mutatkozik majd olyan robotok iránt, amelyek hatékonyan használják az ízületeiket, ugyanúgy, ahogy az emberek, emellett pedig biztonságosan működnek akkor is, amikor kapcsolatban vannak a környezetükkel. A fenti forgatókönyv szerint létfontosságú, hogy ezek a robotok redundáns szabadsági fokokkal rendelkezzenek. Mondanom sem kell, hogy számos fejlesztési kihívással néztünk szembe, de úgy gondoltuk, ezekre a technológiákra szükség lesz majd, ezért egy jellemző formára szabva kezdtük el a humanoid robotok fejlesztését.”

Y: „Elnézést, de mit jelent az, hogy redundáns szabadsági fok?”
M: „Ez egy funkcionális képesség, amely rugalmasságot kölcsönöz a robotnak, így az továbbra is dolgozhat anélkül, hogy fel kellene függesztenie a működését. Így például egy robot karja, ami számos ízületet tartalmaz, tovább tud működni akkor is, amikor bármilyen oknál fogva egy pár ízület leáll. Azon kívül, hogy valamilyen hiányosságot ellensúlyoz, a párhuzamos, kiegészítő szabadsági fok a robot mozgásának nagyobb változatosságát is lehetővé teszi, többek között, hogy kihúzzon valamit egy tárgy alól, vagy oldalról elvegyen valamit. Érdekes látni, milyen különbségek mutatkoznak abban, ahogy a robot a felhasználó személyiségétől és képességeitől függően mozog.”

Y: „Értem, hogy ez olyasvalami, mint a vészhelyzet esetén nyújtott segítség. Azt is, hogy mit ért ön redundáns szabadsági fok alatt és hogy az miért fontos. De miért van mindenekelőtt szükség arra, hogy a robot emberformát öltsön?”
M: „Gyakran mondják, hogy az emberi alak azért hasznos, mert a robot ugyanazokat az eszközöket és környezetet használja, mint az ember. Ám van egy másik lényeges ok is: az emberek azt a robotot tartják a legkönnyebben irányíthatónak, amelyik ember formájú. Gondoljon csak arra, hogy az”első alkalommal próbálta ki az MMS-t és bármilyen speciális oktatás nélkül tudta irányítani.”

Y: „Igen, igaza van!”
M: „A virtuális valóságnak köszönhetően az emberek kétségkívül tapasztalták már, hogy milyen érzés, amikor az általuk kivitelezett mozgásokat megjelenítik egy virtuális világban. Ennek kiterjesztéseként az avatár robotok - mint amilyen a T-HR3 is -, amelyek valóságos testtel rendelkeznek, képesek a virtuális valóságon túllépni, hogy fizikális befolyást gyakoroljanak a valós körülményekre. Természetesen még fejlesztési kérdések sokaságával kell megküzdenünk, de a jövőben az emberek kiterjeszthetik majd képességeiket a mozgásra és a környezet megtapasztalására a távirányítású avatár robotok használatával. A szándékunk, hogy ilyen új mobilitási szolgáltatásokat kínálhassunk, remekül illeszkedik a mobilitási vállalattá átalakuló Toyota célkitűzéseihez.”

Y: „Értem. A Toyota azért fejleszt humanoid robotokat, hogy új mobilitási szolgáltatásokat nyújtson! Alig várom, hogy láthassam, miként valósulnak majd meg a gyakorlatban ezek a mobilitási szolgáltatások. Egy utolsó kérdés: mondana pár szót arról, amin éppen dolgozik, és a jövőről?”
M: „Számos kérdés van, amire még megoldást kell találnunk, mielőtt a Toyota kínálni kezdené ezeket az új mobilitási szolgálatokat. Ilyen például a redundáns szabadsági fok maximális megvalósítása, valamint a könnyű kezelőeszközök kifejlesztése. Folyamatosan dolgozunk azon is, hogy a lehető leghamarabb megküzdjünk ezekkel a kihívásokkal. Reméljük, mindenki lelkesen tapasztalja majd meg a jövőben megvalósuló vadonatúj mobilitási lehetőségeket. Ezen túlmenően pedig úgy gondoljuk, a robotok számos területen nyújthatnak fontos segítséget: ilyen például az idősebb korosztály megfelelő ellátása a robotokon keresztül történő távoli kommunikációval, ami által csökken az idősgondozók utazási ideje. De ilyen segítség lehet a gondozásban részesülő emberek képességeinek fokozása, hogy minél több dolgot tudjanak maguk is megtenni. Az általunk fejlesztett technológiákat arra szeretnénk felhasználni, hogy segítsünk egy olyan társadalom megvalósításában, amelyben mindenkinek a lehető legjobb életminőség jár, és kellemes életet élhet. Nagy dolgokra számíthatunk a jövőben, mivel tovább folytatjuk a Toyota partnerrobotjainak fejlesztését.”

A 2019-es Nemzetközi Robotfesztivál
A funkcionálisan tökéletesített T-HR3-ast és a Mascot robotokat egyaránt bemutatják a 2019-es Nemzetközi Robotkiállításon, december 18-21. között a Tokyo Big Sight kiállítás- és konferenciaközpontban. A Mascot robotok körülbelül játékbaba méretűek (vagyis kisebbek a T-HR3-asnál), és számos fejlett technológiával rendelkeznek. Néhány szerencsés látogató kezet is foghat velük. Ha valaki épp Tokióban jár, érdemes időt szánni arra, hogy ellátogasson a Toyota standjához, és találkozzon a T-HR3 és a Mascot robotokkal, valamint a fejlesztési csapattal!