Forskning:

Sentralt i ROBIN-prosjektet er naturlig nok robotlaben, der robotens sensorer, programvare og bevegelsesmuligheter kan testes ut i praksis. F.v. Claudia Andreea Badescu, Dongho Kwak, Marieke van Otterdijk, Kai Olav Ellefsen, Jim Tørresen (gruppeleder) og Md Zia Uddin.
Sentralt i ROBIN-prosjektet er naturlig nok robotlaben, der robotens sensorer, programvare og bevegelsesmuligheter kan testes ut i praksis. F.v. Claudia Andreea Badescu, Dongho Kwak, Marieke van Otterdijk, Kai Olav Ellefsen, Jim Tørresen (gruppeleder) og Md Zia Uddin.

Med robot som helsearbeider

Roboter kan få en viktig rolle med å hjelpe mennesker som trenger bistand i en eller annen form. Men først er det spørsmål som må besvares. Mange spørsmål. UiO ser på noen av dem.

Publisert Sist oppdatert

Robotene har allerede begynt å flytte fra sine tradisjonelle anvendelser i industrien og hjem til oss, men foreløpig i form av nokså dumme støvsugere og gressklippere. Det vi, eller i hvert fall mange av oss ser frem til, er når robotene kan tre støttende til når vi blir svake og syke, trenger hjelp til å gå på do, lage mat eller komme oss ut av sengen. Eller rett og slett trenger selskap.

Skal finne svar

Men når en maskin skal interagere fysisk og kommunisere direkte med mennesker dukker det opp noen problemstillinger – både tekniske og ikke-tekniske – som må avklares. Roboten må sanse, resonnere og samhandle på en god måte. Og så har man selvsagt de personvernmessige, juridiske og etiske sidene av saken. Noen av svarene vil kanskje komme fra Forskningsgruppen Robotikk og intelligente systemer (ROBIN) ved Institutt for informatikk, Universitetet i Oslo (UiO).

Claudia Andreea Badescu og Jim Tørresen prøver å lære TIAGo å holde en kopp.
Claudia Andreea Badescu og Jim Tørresen prøver å lære TIAGo å holde en kopp.

Spennende forskning

– Roboter som skal gi omsorg og assistere oss trenger en del egenskaper som vi ikke trenger å tenke på for industriroboter som står i skjermede produksjonslokaler. Det tror vi er en viktig grunn til at vi ennå omgis av få slike roboter, men gir samtidig rom for spennende forskning på ulike egenskaper for roboter, sier professor Jim Tørresen, som leder forskningsgruppen og prosjektene som omtales nedenfor. – I stor grad dreier det seg om å håndtere personvern, fysisk og elektronisk sikkerhet, legger han til.

Samhandling med mennesker

– Mennesker gjør gjerne ting uten å tenke seg om – intuitivt og uforutsigbart. Det kan være utfordrende å håndtere for en robot, i likhet med andre fysiske påvirkninger, som f.eks. hvis det er glatt på gulvet, forklarer Tørresen. – Samtidig må roboten vite hva den kan og ikke kan, og/eller om den kan lære seg det. F.eks. hvis den «ser» en ny ting den skal gripe: Vil den kunne gjøre det, eller må den øve seg?

Nyttige oppgaver

Førsteamanuensis Kai Olav Ellefsen ser nettopp på hvordan roboter kan gjøre mer avanserte oppgaver. – Noe av det vi jobber med er å få roboten til å gjøre nyttige oppgaver, som for eksempel husarbeid, og hvordan den kan lære seg ting. Fremgangen i kunstig intelligens de senere år har gjort det enklere for oss, sier han. Foreløpig foregår det meste av «treningen» i simulator, for ikke å slite ut den fysiske roboten.

Vil bygge robot

Men selvfølgelig har forskningsgruppen også (minst) en ordentlig robot. Den heter TIAGo og er produsert av den spanske robotleverandøren PAL Robotics. – Det er en fin plattform å øve seg på. Men vi jobber også med å lage vår egen robot, mer tilpasset oppgavene, sier Tørresen.

Sensorer og programvare

TIAGo er en moduloppbygget robot, produsert av spanske PAL Robotics.
TIAGo er en moduloppbygget robot, produsert av spanske PAL Robotics.

Den énarmede TIAGo bor på sin egen «hybel» i form av robotlaben, men beveger seg gjerne ut i felleslandskapet og kjøkkenet for å øve på ting. Som for eksempel å tilby en kopp kaffe eller en tallerken pizza. I anledning Elektronikks besøk ble han styrt (helt autonom er han ennå ikke) av masterstudent Claudia Andreea Badescu som er engasjert som assistent ved ROBIN-gruppen for å støtte andre brukere av TIAGo-roboten, i form av å både ta i bruk ulike sensorer og programvare som er tilgjengelig.

Menneske-maskinkommunikasjon

Men hvordan skal, eller bør, kommunikasjonen mellom menneske og maskin foregå? Roboten skal jo gjerne betjene en bruker uten teknisk innsikt, eller språk i det hele tatt, for den sakens skyld. Doktorgradsstudent Marieke van Otterdijk jobber nettopp med å studere hvordan personer reagerer på ulike typer roboter og deres bevegelser.

Utnytte øyekontakt

Dette studeres blant annet ved å se på øyets respons. Et aspekt hun har sett på er om roboter også kan ha nytte av å bruke ikke-verbale uttrykksformer. – Det er noe som kan gå begge veier. Det er viktig å skape et rammeverk for hvordan roboter skal oppføre seg. En annen ting er hvordan roboten skal gjenkjenne brukeren, og samtidig ivareta personvernhensyn, påpeker van Otterdijk, som syntes det var gøy å få jobbe sammen med brukergrupper i prosjektet. Noen var veldig begeistret, mens andre ble redde, observerte hun.

Psykologi-inspirert

Arbeidet hennes inngår for øvrig i Forskningsrådsprosjektet «Predictive and Intuitive Robot Companion» (PIRC, (2020-2025) som går ut på å bygge modeller som forutser fremtidige hendelser og reagerer dynamisk ved hjelp av psykologi-inspirerte algoritmer. Det gjennomføres i samarbeid med psykologer ved RITMO-senteret som ROBIN- gruppen er knyttet til (se faktaboks).

Shin Watanabe er doktorgradsstudent og ser på hvordan en assistentrobot kan lære mer komplekse oppgaver. Han ser på bruk av et bibliotek av robotoppgaver og trening med forsterkende læring (engelsk: reinforcement learning).
Shin Watanabe er doktorgradsstudent og ser på hvordan en assistentrobot kan lære mer komplekse oppgaver. Han ser på bruk av et bibliotek av robotoppgaver og trening med forsterkende læring (engelsk: reinforcement learning).

Lyd, rytmer – og biorytmer

Om ROBIN og RITMO

Forskningsgruppen Robotikk og intelligente systemer (ROBIN) ved Institutt for informatikk ved Universitetet i Oslo jobber med å bidra i utvikling av stadig mer intelligente systemer. Dette kan være systemer som kan erstatte menneskelig dømmekraft eller utføre oppgaver vi ønsker å automatisere. Der forskes på nye typer roboter gjennom automatisert utvikling av både form og styring, samt bruk av eksisterende roboter innen blant annet kirurgi og eldreomsorg. De arbeider både på et grunnforskningsnivå, der maskinlæring og evolusjonære algoritmer er sentrale begreper, og på et applikasjonsnivå der teorier blir prøvd ut i praksis.

RITMO Senter for fremragende forskning på rytme, tid og bevegelse er finansiert av Norges forskningsråd (2018-2027). Fokuset for senteret er å studere rytmeaspekter innen sansing, tenkning og bevegelse hos mennesker og roboter. Det er et tverrfaglig samarbeid mellom forskere fra ROBIN-gruppen fra institutt for informatikk, og institutt for musikkvitenskap og institutt for psykologi ved Universitetet i Oslo.

Dongho Kwak skal 24. november disputere med en doktoravhandling om cellers respons på lyd og rytmiske bevegelser. Våre biologiske rytmer er sentralt i arbeidet og noe han nå studerer videre i hvordan roboter og menneskers bevegelse best kan fungere sammen. – Jeg kommer jo fra fagfeltet lyd, og begynte å se på hvordan biologi og lyd henger sammen: Med rytme. Det resulterte i at jeg fant et helt fagfelt innen biorytmer. Det er veldig spennende og «upcoming», påpeker han. Kwak er veileder for studentprosjektet til Annica, Tonje og Roman (se nedenfor) og jobber selv med liknende problemstilling sammen med andre forskere ved ROBIN-gruppen.

Jus, teknologi og psykologi

Det var ellers flere personer som er viktige for satsingen som ikke var til stede under vårt besøk, men som er i permisjon eller ikke hadde anledning til å være til stede: Diana Saplacan (forsker) og Adel Baselizadeh (doktorgradsstudent) jobber i det tverrfaglige prosjektet «Vulnerability in the Robot Society» (VIROS, 2019-2024, finansiert av Forskningsrådet)

eller «Sårbarhet i robot-samfunnet» på norsk. Forskere ved ROBIN-gruppen samarbeider der med kolleger ved Senter for rettsinformatikk (SERI) - Institutt for privatrett om å utvikle teknologi og forslag til juridiske tiltak som kan redusere sårbarheten innen robotikk. Fokuset er på personvern, fysisk og elektronisk sikkerhet, spesielt innen roboter for helse og omsorgstjenester. Vi kan også nevne Katrine Linnea Nergård som i sin doktorgrad skal jobbe sammen med andre forskere i PIRC-prosjektet som ser på hvordan psykologi-inspirert algoritmer kan gi bedre funksjonalitet for en robot. Det er gjennom å inkludere mekanismer for adaptiv responstid fra rask og intuitiv til langsommere og gjennomtenkt.

Tester tilpasset hastighet

Roman Stenseth Eriksen og Tonje Viddal Sandanger med TIAGo-roboten som de har testet i møte med mennesker.

Roman Stenseth Eriksen og Tonje Viddal Sandanger med TIAGo-roboten som de har testet i møte med mennesker.

Som et underbruk av ROBIN jobber studentene Annica Sivachandran, Tonje Viddal Sandanger og Roman Stenseth Eriksen med TIAGo- roboten i forbindelse med et prosjekt de har valgt i emnet IN5490. De studerer hvordan brukeropplevelsen påvirkes av at hastigheten en assistentrobot beveger seg tilpasses til brukerens bevegelseshastighet.

– Her bruker vi bl.a. Lidar-sensoren på basen til roboten for å kartlegge farten til brukeren i forhold til roboten. Avhengig av avstand, fart og retning så bør robotens bevegelser endres i møte med brukeren, forteller Eriksen.

– Så langt har vi gjort tester med brukere i alderen 21 til 60 år, og brukt mye tid til kodesjekk for å forbedre ytelsen, sier Sandanger. Ettersom prosjektfaget avsluttes i november, blir det lite tid til flere tester, men de to håper likevel å kunne publisere noe fra prosjektet.

Powered by Labrador CMS