LETA 2010 je HENRY EVANS na televiziji videl robota. To je bil PR2 iz robotskega podjetja Willow Garage, profesor robotike Georgia Tech Charlie Kemp pa je demonstriral, kako je PR2 sposoben poiskati osebo in ji prinesti stekleničko zdravila. Za večino ljudi, ki so tisti dan gledali, je bil PR2 komaj kaj več kot novost. Toda za Evansa je imel robot potencial, da spremeni življenje. "PR2 sem si predstavljal kot nadomestek svojega telesa," pravi Evans. "Predstavljal sem si, da ga uporabljam kot način, da ponovno manipuliram s svojim fizičnim okoljem po letih ležanja v postelji."
Osem let prej, ko je bil star 40 let, je Henry delal kot finančni direktor v Silicijevi dolini, ko je utrpel kapi podoben napad, ki ga je povzročila prirojena napaka, in čez noč postal negovoreča oseba s kvadriplegijo. "Nekega dne sem bil 6'4", 200 lb. izvršni," je Evans zapisal na svojem blogu leta 2006. "Vedno sem bil močno neodvisen, verjetno po krivdi. Z eno potezo sem postala popolnoma odvisna od vsega…. Vsako stvar, ki jo želim narediti, moram prositi nekoga drugega in se zanašati na njih." Evans lahko premika oči, glavo in vrat ter rahlo premika levi palec. Lahko upravlja računalnik kazalec z uporabo gibov glave in zaslonske tipkovnice tipka s približno 15 besedami na minuto, tako je komuniciral z IEEE Spectrum za to zgodbo.
Henry Evans se leta 2012 brije s pomočjo robota PR2.
Po vzpostavitvi stika s Kempom pri Georgia Tech in v sodelovanju z Willow Garage sta Evans in njegova žena Jane začela sodelovati z robotiki pri projektu, imenovanem Robots for Humanity. Cilj je bil poiskati načine za razširitev neodvisnosti invalidov, jim pomagati in, kar je prav tako pomembno, njihovim negovalcem živeti bolje in bolj izpolnjujoče. PR2 je bila prva od mnogih podpornih tehnologij, razvitih v okviru Robots for Humanity, in Henry je sčasoma lahko uporabil robota, da si je (med drugim) prvič v desetletju pomagal pri britju in praskanju lastne srbečice.
"Roboti so zame vedno znanstvena fantastika," mi je povedala Jane Evans. "Ko sem prvič začel to potovanje s Henryjem, mi niti na misel ni prišlo, da bi imel v svoji hiši robota. Vendar sem Henryju rekel: 'Pripravljen sem na to avanturo s tabo.' Vsakdo potrebuje namen v življenju. Henry je ta namen izgubil, ko je ostal ujet v svojem telesu, in ko sem videl, kako sprejema nov namen – to je mojemu možu vrnilo življenje.«
Henry poudarja, da pomožni pripomoček ne sme le povečati neodvisnosti invalidne osebe, ampak tudi olajšati življenje negovalca. "Negovalci so zelo zaposleni in jih tehnologija ne zanima (in pogosto nimajo sposobnosti zanjo)," pojasnjuje. "Torej, če ni povsem preprost za postavitev in jim ne prihrani pomembne količine časa, se preprosto ne bo uporabljal."
Čeprav je imel PR2 velik potencial, je bil prevelik, predrag in preveč tehničen za redno uporabo v resničnem svetu. »Stala je 400 dolarjev,000,« se spominja Jane. "Tehtal je 400 funtov. Lahko bi uničil našo hišo, če bi naletel na stvari! Vendar sem ugotovil, da je PR2 kot prvi računalniki - in če je to tisto, kar je potrebno, da se naučimo, kako nekomu pomagati, je vredno."
Za Henryja in Jane je bil PR2 raziskovalni projekt in ne koristno orodje. Enako je veljalo za Kempa pri Georgia Tech – tako nepraktičen robot, kot je PR2, nikoli ne bi mogel imeti neposrednega vpliva zunaj raziskovalnega konteksta. In Kemp je imel večje ambicije. "Od vsega začetka smo poskušali naše robote prenesti v resnične domove in komunicirati z resničnimi ljudmi," pravi. Za to s PR2 je bila potrebna pomoč ekipe izkušenih robotikov in tovornjak z dvižnimi vrati na električni pogon. Po osmih letih projekta Robots for Humanity še vedno niso imeli dovolj praktičnega robota, da bi ga ljudje, kot sta Henry in Jane, dejansko uporabljali. "To se mi je zdelo neverjetno frustrirajoče," se spominja Kemp.
Leta 2016 je Kemp začel delati na oblikovanju novega robota. Robot bi izkoristil leta napredka v strojni opremi in računalniški moči, da bi naredil veliko stvari, ki bi jih lahko naredil PR2, vendar na način, ki bi bil preprost, varen in cenovno dostopen. Kemp je našel sorodno dušo v Aaronu Edsingerju, ki je tako kot Kemp doktoriral. na MIT pod vodstvom Rodneyja Brooksa. Edsinger je nato soustanovil robotsko zagonsko podjetje, ki ga je leta 2013 prevzel Google. »Postal sem razočaran nad kompleksnostjo robotov, ki so bili izdelani za manipulacijo v domačem okolju in okoli ljudi,« pravi Edsinger. "[Kempova ideja] je rešila veliko težav na eleganten način." Leta 2017 sta Kemp in Edsinger ustanovila Hello Robot, da bi svojo vizijo uresničila.
Robot, ki sta ga oblikovala Kemp in Edsinger, se imenuje Stretch. Je majhen in lahek, ena oseba ga zlahka premika. S komercialno ceno 20 USD000 je Stretch le majhen delček cene PR2. Nižji stroški so posledica enostavnosti Stretch-a - ima eno samo roko s ravno dovolj svobodnimi stopnjami, da se lahko premika gor in dol ter izteguje in umika, skupaj z zapestnim sklepom, ki se upogne naprej in nazaj. Prijemalo na koncu roke temelji na priljubljenem (in poceni) pripomočku za prijemanje, ki ga je Kemp našel na Amazonu. Zaznavanje je osredotočeno na funkcionalne zahteve, z osnovnim izogibanjem oviram za osnovo skupaj z globinsko kamero na obračalni in nagibni glavi na vrhu robota. Stretch je sposoben tudi samostojno opravljati osnovne naloge, kot je prijemanje predmetov in premikanje iz sobe v sobo.
Ta minimalistični pristop k mobilni manipulaciji ima prednosti poleg tega, da je Stretch cenovno dostopen. Robote je težko ročno upravljati, vsak dodaten sklep pa dodatno zaplete. Celo za neinvalidne uporabnike je lahko usmerjanje robota z veliko različnimi stopnjami svobode s tipkovnico ali igralno ploščo dolgočasno in za dobro delovanje zahteva veliko izkušenj. Zaradi preprostosti Stretch je lahko bolj praktično orodje kot roboti z več senzorji ali stopnjami svobode, zlasti za uporabnike začetnike ali za uporabnike z okvarami, ki lahko omejujejo njihovo interakcijo z robotom.
Robot Stretch pod nadzorom Henryja Evansa pomaga njegovi ženi Jane pri pripravi obroka in čiščenju.
"Najpomembnejša stvar, ki jo Stretch naredi za bolnika, je osmisliti njegovo življenje," pojasnjuje Jane Evans. "To pomeni prispevanje k določenim dejavnostim, zaradi katerih hiša deluje, tako da se ne počutijo ničvredne. Stretch lahko razbremeni nekaj bremena negovalca, tako da lahko negovalec preživi več časa s pacientom." Henry se močno zaveda tega bremena, zato se pri Stretchu osredotoča na "običajne, ponavljajoče se naloge, ki negovalcem sicer vzamejo čas."
Vy Nguyen je delovni terapevt, ki sodeluje s podjetjem Hello Robot, da bi Stretch vključil v negovalno vlogo. Nguyen z 2,5 milijona dolarjev štipendije za raziskave inovacij v malih podjetjih, ki jo je podelil Nacionalni inštitut za zdravje, ter v sodelovanju z Wendy Rogers z Univerze Illinois Urbana-Champaign in Mayo Cakmak z Univerze Washington pomaga najti načine, kako je lahko Stretch uporaben v vsakdanje življenje Evansovih.
Obstaja veliko nalog, ki so za pacienta lahko frustrirajoče, da je odvisen od negovalca, pravi Nguyen. Nekajkrat na uro Henry trpi za srbečico, ki se je ne more opraskati in jo opisuje kot izčrpavajočo. Namesto da bi moral prositi Jane za pomoč, lahko Henry namesto tega naroči Stretchu, da vzame orodje za praskanje in z robotom sam spraska te srbečice. Čeprav se to morda zdi sorazmerno majhna stvar, je za Henryja zelo pomembno, saj izboljšuje njegovo kakovost življenja, hkrati pa zmanjšuje njegovo odvisnost od družine in negovalcev. "Stretch lahko premosti vrzel med stvarmi, ki jih je Henry počel pred možgansko kapjo, in stvarmi, ki jih želi početi zdaj, tako da mu omogoči, da svoje vsakodnevne dejavnosti in osebne cilje opravlja na drugačen in prilagodljiv način prek robota," pojasnjuje Nguyen. "Stretch postane podaljšek Henryja samega."
To je edinstvena lastnost mobilnega robota, zaradi katere je še posebej dragocen za ljudi s posebnimi potrebami: Stretch daje Henryju lastno agencijo na svetu, kar odpira možnosti, ki daleč presegajo tradicionalno delovno terapijo. "Raziskovalci so zelo ustvarjalni in so našli več uporab za Stretch, ki si jih nikoli ne bi predstavljal," ugotavlja Henry. S pomočjo Stretcha je Henry lahko igral poker s prijatelji, ne da bi se mu bilo treba zanašati na soigralca, ki bo upravljal z njegovimi kartami. Lahko pošlje recepte v tiskarno, jih pridobi in prinese Jane v kuhinjo, ko kuha. Lahko pomaga Jane dostaviti obroke, ji pospraviti posodo in celo prenesti košaro s perilom v pralnico. Preproste naloge, kot so te, so morda najbolj smiselne, pravi Jane. "Kako tej osebi omogočiti, da se počuti, kot da je to, kar prispeva, pomembno in vredno? Videl sem, da Stretch lahko to izkoristi. To je ogromno."
Nekega dne je Henry uporabil Stretch, da je Jane podaril vrtnico. Pred tem pravi: "Vsakič, ko bi zame nabral rože, se zahvalim Henryju in negovalki. Ko pa mi je Henry izročil vrtnico skozi Stretch, se nisem mogel zahvaliti nikomur drugemu kot njemu. In veselje v njegov obraz, ko mi je dal vrtnico, je bil neverjeten."
Henry je prav tako lahko uporabil Stretch za interakcijo s svojo triletno vnukinjo, ki še ni dovolj stara, da bi razumela njegovo prizadetost in ga je prej videla, pravi Jane, kot nekaj podobnega kosu pohištva. Preko Stretcha je Henry lahko igral majhne igre košarke in balinanja s svojo vnukinjo, ki ga kliče "Papa Wheelie". "Ve, da je Henry," pravi Nguyen, "in robot ji je pomagal, da ga je videla kot osebo, ki se lahko z njo igra in zabava na zelo kul način."
Oseba, ki si najbolj prizadeva spremeniti Stretch v praktično orodje, je Henry. To pomeni, da "potisneš robota do njegovih meja, da vidiš vse, kar zmore," pravi. Čeprav je Stretch fizično sposoben narediti marsikaj (in Henry je te zmožnosti razširil z oblikovanjem dodatkov po meri za robota), je eden največjih izzivov za uporabnika najti pravi način, kako robotu natančno povedati, kako naj naredi, kar želite. narediti.
Henry je sodeloval z raziskovalci pri razvoju lastnega grafičnega uporabniškega vmesnika za lažji ročni nadzor nad Stretchom, z več pogledi kamere in velikimi gumbi na zaslonu. Toda Stretchov potencial za delno ali popolnoma avtonomno delovanje je tisto, zaradi česar bo robot najbolj uspešen. Robot se opira na "zelo posebno vrsto avtonomije, imenovano pomožna avtonomija," pojasnjuje Jane. "To pomeni, da Henry nadzoruje robota, vendar robot Henryju olajša delo, kar želi." Pobiranje njegovega praskalnega orodja je na primer dolgočasno in dolgotrajno pod ročnim nadzorom, saj je treba robota premakniti v natanko pravi položaj, da orodje prime. Pomožna avtonomija daje Henryju višjo raven nadzora, tako da lahko usmeri Stretch, da se sam premakne v pravi položaj. Stretch ima zdaj meni vnaprej posnetih gibalnih podprogramov, med katerimi lahko Henry izbira. "Robota lahko naučim, da hitro izvede niz gibov, vendar še vedno popolnoma nadzorujem, kateri gibi so," pravi.
Henry dodaja, da je doseči robotovo pomočno avtonomijo do točke, ko postane funkcionalen in enostaven za uporabo, trenutno največji izziv. Stretch lahko samostojno krmari skozi hišo, roko in prijemalo pa je mogoče tudi zanesljivo nadzorovati. Toda več dela je treba storiti na zagotavljanju preprostih vmesnikov (kot je glasovno upravljanje) in na zagotavljanju, da je robota enostavno vklopiti in da se ne izklopi nepričakovano. Konec koncev je še vedno raziskovalna strojna oprema. Ko bodo obravnavani izzivi z avtonomijo, vmesniki in zanesljivostjo, pravi Henry, "se bo pogovor obrnil na vprašanja stroškov."
Henry Evans uporablja robota Stretch, da se hrani z umešanimi jajci.
Cena 20 000 dolarjev za robota je precejšnja in vprašanje je, ali lahko Stretch postane dovolj uporaben, da upraviči svoje stroške za ljudi s kognitivnimi in fizičnimi okvarami. "Še naprej bomo ponavljali, da bo Stretch bolj dostopen," pravi Charlie Kemp iz Hello Robot. "Želimo narediti robote za dom, ki jih lahko uporablja vsak, in vemo, da je cenovna dostopnost pogoj za večino domov."
Če pa bo Stretch v nekaterih situacijah sposoben zmanjšati potrebo po človeškem negovalcu, bo robot začel plačevati sam, tudi pri trenutni ceni. Človeška oskrba je zelo draga – povprečje po vsej državi je več kot 5 USD000 na mesec za pomočnika na domu, kar si marsikdo preprosto ne more privoščiti, in robot, ki bi lahko zmanjšal potrebo po oskrbi ljudi za nekaj ur na dan teden bi se povrnil v samo nekaj letih. In to ne upošteva vrednosti oskrbe svojcev. Celo pri Evansovih, ki imajo najeto negovalko, velik del Henryjeve vsakodnevne oskrbe prevzame Jane. To je običajna situacija, v kateri se znajdejo družine, prav tako pa je Stretch lahko še posebej koristen: ljudem, kot je Henry, omogoči, da upravljajo več svojih potreb, ne da bi se morali zanašati izključno na pomoč nekoga drugega.
Henry Evans uporablja svoj grafični uporabniški vmesnik po meri za nadzor robota Stretch, da pobere brisačo,
položite brisačo v košaro za perilo, nato pa košaro za perilo odvlecite v pralnico.
Stretch ima še vedno nekaj pomembnih omejitev. Robot lahko dvigne le približno 2 kilograma, tako da na primer ne more manipulirati s Henryjevim telesom ali okončinami. Prav tako se ne more vzpenjati in spuščati po stopnicah, ni zasnovan za odhod ven, pa še vedno zahteva veliko tehničnih posegov. In ne glede na to, kako sposobni postanejo Stretch (ali roboti, kot je Stretch), je Jane Evans prepričana, da nikoli ne bodo mogli nadomestiti človeških negovalcev, niti si tega ne želi. "To je pogled v oči z ene osebe na drugo," pravi. "Iz vas prihajajo besede, čustva. Človeški dotik je tako pomemben. To razumevanje, to sočutje – robot tega ne more nadomestiti."
Stretch je morda še daleč od tega, da bi postal potrošniški izdelek, vendar zagotovo obstaja zanimanje zanj, pravi Nguyen. "Pogovarjal sem se z drugimi ljudmi, ki imajo paralizo, in radi bi bili, da Stretch spodbuja njihovo neodvisnost in zmanjša obseg pomoči, za katero pogosto prosijo svoje skrbnike." Morda bi morali o uporabnosti asistenčnega robota presojati ne po nalogah, ki jih lahko opravi za pacienta, temveč po tem, kaj robot predstavlja za tega pacienta ter za njegovo družino in negovalce. Izkušnje Henryja in Jane kažejo, da ima lahko tudi robot z omejenimi zmogljivostmi ogromen vpliv na uporabnika. Ko bodo roboti postajali vse bolj zmogljivi, se bo ta vpliv samo še povečal.
"Vsekakor vidim robote, kot je Stretch, v domovih ljudi," pravi Jane. "Kdaj, je vprašanje? Ne počutim se, kot da so eoni stran. Mislim, da se približujemo." Koristni domači roboti ne morejo priti dovolj kmalu, kot nas opominja Jane: "Vsi bomo nekega dne tam, na nek način, v obliki ali obliki." Človeška družba se hitro stara. Večina nas bo sčasoma potrebovala nekaj pomoči pri vsakodnevnih dejavnostih, pred tem pa bomo pomagali svojim prijateljem in družini. Roboti lahko vsem olajšajo to breme.
In za Henryja Evansa je Stretch že pomemben. "Pravijo, da upanje umre zadnja stvar," pravi Henry. "Za težke invalide, za katere se zdi, da čudežni medicinski preboji v našem življenju niso izvedljivi, so roboti najboljše upanje za pomembno neodvisnost."
Članek je reproduciran na spletni strani:https://spectrum.ieee.org/stretch-assistive-robot