Телеприсутствие: Полуавтономный для парализованных
До полноценной телепатии роботам еще далеко, но их способности к чтению мыслей быстро совершенствуются. Вспомним хотя бы, как простые команды, считываемые прямо с мозга обезьяны, позволили ей поесть без помощи рук («Ловкие мысли»), а другой — управлять шагающим роботом («Силой мысли»). Аналогично и люди — например, парализованные больные — уже сегодня могут налаживать, по крайней мере, минимальную связь с внешним миром, управляя курсором на экране компьютера.
К сожалению, все такие системы сегодня требуют от управляющего ими определенных навыков концентрации, и успех приходит лишь после множества попыток. Поэтому швейцарские исследователи из института EPFL поставили себе целью создать такой интерфейс мысленного управления роботом-помощником, чтобы пользование им было бы не сложнее, чем управление автомобилем. Для этого они, в частности, решили использовать полуавтономного робота, самостоятельно способного решать ряд задач, которые здоровый человек выполняет без каких-либо усилий или вмешательства сознания — например, следование за пациентом или избегание столкновений с препятствиями. И лишь когда робот сталкивается с чем-то неожиданным, мысленные команды его хозяина вмешиваются в происходящее.
За основу ученые взяли имеющегося в продаже робота Robotino производства компании Festo Didactic. После некоторых модификаций они получили подвижную трехколесную платформу, способную двигаться, обнаруживая препятствия посредством бортовых ИК-сенсоров и обходя их. На ней был установлен лэптоп с веб-камерой, поддержкой беспроводной связи по WiFi, а также установленной и запущенной программой Skype, обеспечивающей передачу видео-, голосовой и текстовой информации. Это позволило наладить удаленное взаимодействие с роботом.
На противоположном конце — человек, к голове которого подведены электроды электроэнцефалографа, непрерывно снимающие информацию об активности деятельности мозга. Система автоматически «переводит» ее в инструкции, направляющие движение робота, и передает их ему. Схемы возбуждения нейронов в мозге, связанные с движением и ориентацией, идентичны у всех людей, и использовать их для управления роботом оказалось не слишком сложно. От человека при этом почти не требуется дополнительных усилий для концентрации. По крайней мере, от обычного человека. Но как все сложится для больного, прикованного к постели годами и, возможно, уже забывшего все навыки, связанные с самостоятельным перемещением?
Чтобы узнать это, авторы системы нашли пару пациентов, обездвиженных уже 6−7 лет подряд, и в течение шести недель обучали их управлению роботом — всего по часу в неделю. Успех был очевиден: не покидая больничной койки, оба пациента смогли направлять движения робота, находившегося в лаборатории авторов системы, за добрую сотню километров от себя. Исследователи просили их (обращаясь к роботу) двигаться к тому или иному объекту или человеку, и все прошло успешно. Во всяком случае, не менее успешно, чем у обычных здоровых людей.
Судя по всему, использовать полуавтономного робота оказалось действительно полезной идеей: когда разработчики отключали его встроенную систему самостоятельной навигации, и пациенты вынуждены были полностью брать управление на себя, выполнение всех тех же задач требовало куда больше времени и усилий.
По публикации ScienceNOW