Robotit, jotka huomaavat virheet aikaisin

Uuden järjestelmän avulla robotit voivat lukea ihmisen aivojen signaaleja havaitakseen virheet varhaisessa vaiheessa ja reagoidakseen reaaliajassa, mikä vähentää viivettä ja parantaa kriittisten tehtävien hallintaa.

Robotit reagoivat yleensä virheen sattuessa.Oklahoma State Universityn tiimi työskentelee järjestelmän parissa, jonka avulla robotit reagoivat heti, kun ihminen havaitsee, että jokin on vialla.Järjestelmä lukee aivojen signaaleja ja muuttaa robotin toimia reaaliajassa.Jos henkilö havaitsee ongelman, robotti voi hidastaa, pysähtyä tai palauttaa hallinnan millisekunnissa.Tämä siirtää robotin vasteen viivästetystä korjauksesta varhaiseen puuttumiseen.

Se toimii käyttämällä aivojen tietokonerajapintoja havaitsemaan virheisiin liittyviä mahdollisuuksia tai ErrP:itä.Nämä signaalit ilmestyvät lähes välittömästi, kun henkilö tunnistaa virheen, ennen mitään fyysistä toimintaa.Käytettävä elektroenkefalogrammikorkki vangitsee nämä signaalit ja lähettää ne jaettuun ohjausrobotille.

Tämä lähestymistapa korjaa teleoperaation keskeisen aukon.Suuren riskin työssä, kuten ydinvoimalaitosten käsittelyssä tai syvänmeren tarkastuksessa, robotit eivät voi toimia täysin yksinään.Ihmisen hallinta auttaa, mutta se vie aikaa, ja nopeita epäonnistumisia on vaikea pysäyttää.Useimmat robotit havaitsevat ongelmat vasta yhteydenoton jälkeen.Silloin vastaus saattaa olla liian myöhäistä.Aivojen signaalit toimivat varhaisena varoituksena.

Signaalit tulevat aivojen anteriorisesta cingulaattikuoresta, joka tuottaa ErrP:itä sisäisenä hälytyksenä.Koska aivot reagoivat nopeammin kuin fyysinen liike, tämä antaa lyhyen mutta kriittisen aikaikkunan korjaukselle.

Jotta järjestelmä olisi käyttökelpoinen, tiimi rakensi mallin, joka oppii yleiset aivomallit ja mukautuu sitten jokaiseen käyttäjään.Tämä lyhentää asennusaikaa, mikä on yleinen ongelma aivojen tietokonejärjestelmissä.Koska signaalit vaihtelevat käyttäjien välillä, tarvitaan nopeaa mukautumista.

Turvallisuutta hallitaan Signal Temporal Logicilla, joka asettaa rajat robotin toiminnalle.Aivosignaali ilmoittaa ongelmasta, ja logiikka määrittelee sallitun vasteen.Tämä pitää ohjauksen vakaana jopa suoralla aivosyötöllä.

Järjestelmää testataan käyttämällä NVIDIA Isaac Labia ja NVIDIA Isaac ROS:ia RTX PRO 6000 -grafiikkasuorittimissa reaaliaikaista simulointia ja ohjausta varten.

Sama idea voi ulottua teollisen käytön ulkopuolelle.Terveydenhuollossa se voisi tukea proteeseja ja eksoskeletoneja.Esimerkiksi raajaproteesi voi havaita, kun käyttäjä havaitsee väärän liikkeen ja korjata sen välittömästi.