Σπάζοντας τα Όρια: Πώς η Ρομποτική VR Διαμορφώνει το Μέλλον της Απρόσκοπτης Επαγγελματικής Συνεργασίας

Η εικονική πραγματικότητα (VR) βιομηχανία αναπτύσσεται με γρήγορο ρυθμό, με σχεδόν έναν στους πέντε καταναλωτές των ΗΠΑ να χρησιμοποιούν VR το 2020. Αλλά ενώ επί του παρόντος οι τομείς των παιχνιδιών και της ψυχαγωγίας είναι οι μεγαλύτεροι κινητήριοι της ανάπτυξης της VR παγκοσμίως, αυτή η εμβληματική τεχνολογία κάνει επίσης το δρόμο της σε άλλους τομείς της ζωής.

Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου Brown και του Πανεπιστημίου Cornell εργάζονται για την επέκταση της χρήσης της VR σε επαγγελματικά περιβάλλοντα. Περιλαμβάνει ένα ρομπότ τηλεπαρουσίας που ανταποκρίνεται αυτόματα και σε πραγματικό χρόνο στις κινήσεις και τις χειρονομίες που κάνει ένας απομακρυσμένος χρήστης στην εικονική πραγματικότητα.

Για αυτό, η ερευνητική ομάδα ανέπτυξε το ρομποτικό σύστημα που ονομάζεται VRoxy, έναν ρομποτικό αντιπρόσωπο χωρίς ελεγκτή, ελεγχόμενο από VR, που έχει τη δυνατότητα να επιτρέπει πρακτική συνεργασία μεταξύ ανθρώπων που εργάζονται απομακρυσμένα σε έναν μικρό χώρο, όπως ένα γραφείο, με συναδέλφους που εργάζονται σε πολύ μεγαλύτερο χώρο.

«Το μεγάλο όφελος της εικονικής πραγματικότητας είναι ότι μπορούμε να αξιοποιήσουμε όλα τα είδη τεχνικών κίνησης που οι άνθρωποι χρησιμοποιούν στα παιχνίδια εικονικής πραγματικότητας, όπως η άμεση μετακίνηση από τη μία θέση στην άλλη.»

– Mose Sakashita, φοιτητής διδακτορικού στην Πληροφορική στο Cornell.

Πρόσθεσε:

«Αυτή η λειτουργία επιτρέπει στους απομακρυσμένους χρήστες να καταλαμβάνουν φυσικά έναν πολύ περιορισμένο χώρο, αλλά να συνεργάζονται με συναδέλφους σε ένα πολύ μεγαλύτερο απομακρυσμένο περιβάλλον.»

Έτσι, η ομάδα δημιούργησε το VRoxy, βασισμένο σε ένα παρόμοιο ρομπότ από το Cornell που ονομάζεται ReMotion, το οποίο καταλαμβάνει φυσικό χώρο εκ μέρους ενός απομακρυσμένου χρήστη και αυτόματα αντικατοπτρίζει τις κινήσεις του χρήστη σε πραγματικό χρόνο, μεταφέροντας κρίσιμη γλώσσα σώματος που διαφορετικά χάνεται στα τυπικά εικονικά περιβάλλοντα. Η λειτουργικότητα του ReMotion περιοριζόταν σε σενάρια όπου και οι δύο χρήστες — ο τοπικός και ο απομακρυσμένος — είχαν ταυτόσες ρυθμίσεις υλικού και χώρο εργασίας παρόμοιου μεγέθους. Ωστόσο, το VRoxy έχει ξεπεράσει αυτόν τον περιορισμό.

Το λογισμικό VRoxy επιτρέπει σε έναν χρήστη σε απομακρυσμένη τοποθεσία να φορέσει ένα VR headset και να μεταφερθεί εικονικά σε έναν χώρο, ο οποίος μπορεί να είναι ένα γραφείο, ένα εργαστήριο ή οποιοδήποτε άλλο περιβάλλον όπου οι συνάδελφοί τους εργάζονται φυσικά. Στη φυσική τοποθεσία, ο απομακρυσμένος χρήστης αντιπροσωπεύεται μέσω ενός ρομπότ, το οποίο του επιτρέπει να κινείται στο περιβάλλον αυτό χρησιμοποιώντας φυσικές κινήσεις, όπως το περπάτημα. Επιπλέον, ο απομακρυσμένος χρήστης μπορεί να συνεργάζεται με τους συναδέλφους μέσω χειρονομιών όπως το δείκτη αντικειμένων, κινήσεις κεφαλιού όπως το κούνημα, και ακόμη και εκφράσεις προσώπου μέσω του ρομποτικού αντιπροσώπου.

Αν και βρίσκεται ακόμη στα αρχικά του στάδια, οι ερευνητές λένε ότι το λογισμικό έχει ήδη τη δυνατότητα να αντιμετωπίσει ορισμένες από τις μεγαλύτερες προκλήσεις που αντιμετωπίζονται κατά τη χρήση ρομποτικών αντιπροσώπων και λογισμικού επαυξημένης πραγματικότητας (AR) για απομακρυσμένη συνεργασία.

VRoxy: Επαναπροσδιορίζοντας την Απομακρυσμένη Συνεργασία 

Το άρθρο “VRoxy: Wide-Area Collaboration From an Office Using a VR-Driven Robotic Proxy” παρουσιάστηκε στο ετήσιο Συνέδριο της Association for Computing Machinery (ACM) για το Λογισμικό και την Τεχνολογία Διεπαφής Χρήστη (UIST) που διεξήχθη από 29 Οκτ. έως 1 Νοε. στο Σαν Φρανσίσκο. Το ερευνητικό άρθρο δείχνει πώς το VRoxy μπορεί να διαχειριστεί τη χαρτογράφηση πολλαπλών φυσικών τοποθεσιών σε έναν ενοποιημένο εικονικό χώρο. 

Η εικονική πραγματικότητα παρέχει μια ευκαιρία για τη δημιουργία διαισθητικών διεπαφών με την εμβάπτιση των χρηστών σε ένα 3D περιβάλλον όπου μπορούν να βλέπουν και να αλληλεπιδρούν με ρομπότ σε κοινά ή απομακρυσμένα περιβάλλοντα, επιτρέποντας ευκολότερη αλληλεπίδραση. Έχει αποδειχθεί ότι οι διεπαφές VR βοηθούν στη μείωση του χρόνου ολοκλήρωσης εργασιών, αυξάνουν την απόδοση του χειριστή και γενικά προτιμώνται έναντι των παραδοσιακών διεπαφών. Ωστόσο, ενώ έχει γίνει σημαντική βασική δουλειά στις διεπαφές ρομπότ VR, απαιτείται ακόμη πολύ ανάπτυξη για τη δημιουργία διεπαφών τηλεχειρισμού VR.

«Αυτή τη στιγμή, τα ρομπότ ελεγχόμενα με κίνηση για συνεργασία απαιτούν η φυσική τοποθεσία να έχει τον ίδιο χώρο με το απομακρυσμένο περιβάλλον, αλλά αυτό συχνά δεν συμβαίνει», είπε ο Brandon Woodard, φοιτητής διδακτορικού στο Brown University, ο οποίος είναι επίσης ερευνητής στο Visual Computing Group και προηγουμένως έκανε πρακτική άσκηση στη Nvidia (NVDA ), στο MIT Lincoln Laboratory, στο Jet Propulsion Laboratory της NASA και στην Intel (INTC ). Πρόσθεσε ότι τα δωμάτια έχουν διαφορετικές διαστάσεις, κάτι που είναι εύκολα ορατό ακόμη και σε συναντήσεις μέσω Zoom, του λογισμικού βιντεοκλήσεων.

Σύμφωνα με το άρθρο, πρόσφατη έρευνα σε ρομποτικούς αντιπροσώπους έχει δείξει ότι μπορεί να αναπαράγει αυτόματα πολλές μη λεκτικές ενδείξεις σημαντικές για τη συνεργασία σε κοινή τοποθεσία, αλλά συχνά απαιτούν συμμετρική ρύθμιση υλικού σε κάθε τοποθεσία. Ως λύση, η ομάδα παρουσίασε το VRoxy, ένα σύστημα σχεδιασμένο να επιτρέπει πρόσβαση σε απομακρυσμένους χώρους μέσω ρομπότ, χρησιμοποιώντας ένα VR headset σε πολύ μικρότερο χώρο, όπως ένα προσωπικό γραφείο. Οι ερευνητές τόνισαν ότι η αυτόματη ανταπόκριση του λογισμικού σε πραγματικό χρόνο είναι κλειδί τόσο για τους απομακρυσμένους όσο και για τους τοπικούς συνεργάτες.

Το VRoxy αντιστοιχίζει οποιεσδήποτε μικρές κινήσεις που κάνει ο απομακρυσμένος χρήστης στο χώρο VR στις μεγαλύτερες κινήσεις του ρομπότ στον φυσικό χώρο, επιτρέποντας στον χρήστη να περιηγείται εύκολα σε μεγάλους φυσικούς χώρους. Με αυτόν τον τρόπο, μέσω του VRoxy, ένας χρήστης VR μπορεί γρήγορα να περιηγηθεί σε μια χαμηλής πιστότητας απεικόνιση του απομακρυσμένου χώρου. 

Όταν φοράει ένα VR headset, ο χρήστης του VRoxy έχει πρόσβαση σε δύο λειτουργίες προβολής. Η μία είναι η λειτουργία ζωντανής προβολής, η οποία εμφανίζει μια εμβληματική εικόνα του συνεργατικού χώρου σε πραγματικό χρόνο για αλληλεπιδράσεις με τοπικούς συνεργάτες. Η άλλη είναι η λειτουργία πλοήγησης που δείχνει τις αποτυπωμένες διαδρομές του δωματίου, επιτρέποντας ταχύτερη, πιο ομαλή κίνηση για τους απομακρυσμένους χρήστες ώστε να «τηλεμεταφερθούν» εκεί που θέλουν, περιορίζοντας την ναυτία κίνησης, όπως ανέφεραν οι ερευνητές.

Επιπλέον, το ότι το σύστημα είναι αυτόματο σημαίνει ότι οι συνεργάτες μπορούν απλώς να επικεντρωθούν στη συνεργασία αντί να χειρίζονται χειροκίνητα το ρομπότ, το οποίο χρησιμοποιεί τη ροή μιας κάμερας 360° για να υποστηρίξει αλληλεπιδράσεις σε πραγματικό χρόνο.

Το σύστημα διευκολύνει επίσης τις μορφές αλληλεπίδρασης αποτυπώνοντας τη μικρο-κινητικότητα γύρω από τους κοινόχρηστους χώρους στον αντιπρόσωπο. Αυτές οι πολλαπλές μορφές μη λεκτικών ενδείξεων, όπως η περιστροφή της κεφαλής, οι εκφράσεις προσώπου, οι χειρονομίες δείκτη και η ματιά, καταγράφηκαν από τον χρήστη VR μέσω του Quest Pro, και στη συνέχεια αναπαρίστανται μέσω ενός ρομπότ τηλεπαρουσίας στην απομακρυσμένη τοποθεσία.

Με το VRoxy, ένας συνεργάτης μπορεί να περιηγηθεί και να συνεργαστεί μέσα σε ένα εκτεταμένο, απομακρυσμένο περιβάλλον από έναν μικρότερο φυσικό χώρο, καθώς και να μεταβεί άμεσα μεταξύ ξεχωριστών χώρων εργασίας που είναι φυσικά διαχωρισμένοι, όπως ανέφερε η έρευνα. Αυτό δείχνει ότι το VRoxy μπορεί να προσαρμοστεί τόσο σε στατικούς όσο και σε κινητούς ρομποτικούς αντιπροσώπους χρησιμοποιώντας ένα καταναλωτικό headset.

Στο μέλλον, ο Sakashita, ο κύριος συγγραφέας του άρθρου, σκοπεύει να ενισχύσει το VRoxy με ρομποτικούς βραχίονες ώστε να επιτρέπεται στους απομακρυσμένους χρήστες να αλληλεπιδρούν με φυσικά αντικείμενα στον ζωντανό χώρο μέσω του ρομποτικού αντιπροσώπου. Επιπλέον, προβλέπει ότι το VRoxy θα κάνει τη δική του χαρτογράφηση ενός χώρου, παρόμοια με το ρομπότ καθαρισμού Roomba, το οποίο χρησιμοποιεί διάφορους αισθητήρες για να πλοηγείται και να προσαρμόζεται στο περιβάλλον του. Προς το παρόν, το VRoxy βασίζεται σε ενδείξεις από την οροφή για να πλοηγηθεί σε ένα δωμάτιο, αλλά η υποστήριξη για χαρτογράφηση σε πραγματικό χρόνο θα μπορούσε να επιτρέψει την ανάπτυξή του σε μια τάξη, δήλωσε ο Sakashita.

Η Hyunju Kim και ο Ruidong Zhang, και οι δύο διδακτορικοί φοιτητές στον τομέα της επιστήμης της πληροφορίας, μαζί με τον François Guimbretière, καθηγητή επιστήμης της πληροφορίας στο Cornell Bowers CIS, και τον Woodard, είναι συν-συγγραφείς του ερευνητικού άρθρου, το οποίο υποστηρίζεται από το Ίδρυμα Nakajima και το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών.

Η Συνεργία που Απελευθερώθηκε: Συνεργασία VR και Ρομποτικής

Η έννοια της εικονικής πραγματικότητας υπάρχει εδώ και πολύ καιρό, από τη δεκαετία του 1960. Ωστόσο, η χρήση της στον τομέα της ρομποτικής ήταν μάλλον περιορισμένη. Αυτό παρά το γεγονός ότι υπάρχει μεγάλη συνεργία μεταξύ VR και ρομποτικής. 

Η VR μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη ρομποτική για να παρέχει εμβληματικό τηλεχειρισμό ρομπότ και για τη διεξαγωγή μελετών αλληλεπίδρασης και συνεργασίας ανθρώπου-ρομπότ, ενώ τα ρομπότ βοηθούν στην παροχή πιο εμβληματικών εμπειριών VR παρέχοντας απτική ανάδραση στους χρήστες.

Η έλλειψη ενσωμάτωσης της VR στον τομέα της ρομποτικής οφείλεται κυρίως στην έλλειψη διαθεσιμότητας και προσιτής τιμής των εμπορικών συσκευών VR, οι οποίες έχουν σημειώσει σημαντική πρόοδο την τελευταία δεκαετία. Με αυτό, έχει αυξηθεί η συνδυαστική χρήση της VR και της ρομποτικής για αλληλεπίδραση και συνεργασία ανθρώπου-ρομπότ.

Με την αυξανόμενη ενδιαφέρον για περισσότερη αυτοματοποίηση με επαναρυθμιζόμενα συστήματα που μπορούν να προσαρμοστούν σε μεταβαλλόμενες ανάγκες, παρατηρούμε μια αυξανόμενη χρήση της εικονικής πραγματικότητας στη ρομποτική για να κάνει την επικοινωνία μεταξύ ανθρώπων και μηχανών πιο επιτυχημένη.

Αυτές οι δύο τεχνολογίες χρησιμοποιούνται αυτή τη στιγμή σε πολλαπλές εφαρμογές για να ενισχύσουν την απόδοση των ρομπότ ενώ επιτρέπουν στον άνθρωπο να ελέγχει. Για παράδειγμα, στη ιατρική ρομποτική, η εκπαίδευση VR δίνει σε γιατρούς και χειρουργούς την ευκαιρία να εκπαιδευτούν σε μια σχεδόν πραγματική κατάσταση χωρίς να χρειάζεται να αντιμετωπίσουν πραγματικούς ασθενείς. Η VR μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την εκπαίδευση στρατιωτών να αντιμετωπίζουν στρατιωτικούς drones και ρομπότ χωρίς τον κίνδυνο να καταστραφεί ακριβό και ανεπανόρθωτο εξοπλισμό. Η έρευνα VR και ρομποτικής χρησιμοποιείται επίσης για τη βελτιστοποίηση της εξερεύνησης του διαστήματος σε πολύπλοκες συνθήκες.

Αξιοποιώντας τη VR και τη ρομποτική, το VRoxy μπορεί επίσης να φέρει σημαντικές προόδους στην απομακρυσμένη συνεργασία και σε επαγγελματικά περιβάλλοντα. Επιτρέποντας σε χρήστες που βρίσκονται σε διαφορετικές φυσικές τοποθεσίες να συνεργάζονται απρόσκοπτα σε κοινά χώρους, αυτό το λογισμικό μπορεί να αποδειχθεί πολύτιμο για απομακρυσμένες ομάδες που εργάζονται σε έργα που απαιτούν στενή συντονισμένη επικοινωνία.

Η VR και η ρομποτική είναι χρήσιμες τεχνολογίες για εκπαίδευση από μόνες τους, αλλά ο συνδυασμός τους επιτρέπει στην εκπαίδευση σε όλους τους τομείς να γίνει πιο διαισθητική και εμβληματική. Βοηθούν ακόμη και στην εκπαίδευση πιο έξυπνων ρομπότ.

Εκτός από τη χρήση για σκοπούς εκπαίδευσης και παροχής απομακρυσμένης βοήθειας και υποστήριξης, το VRoxy μπορεί επίσης να βρει εφαρμογή σε καταστάσεις όπου ο φυσικός χώρος είναι περιορισμένος, καθώς και στην απομακρυσμένη εκπαίδευση, παρέχοντας στους φοιτητές εμβληματικές εμπειρίες σε φυσικά περιβάλλοντα. Μπορεί επίσης να διευκολύνει εικονικές επισκέψεις σε τοποθεσίες, επιτρέποντας σε ενδιαφερόμενους να εξερευνήσουν φυσικούς χώρους απομακρυσμένα και να λάβουν ενημερωμένες αποφάσεις.

Εταιρείες που Εκμεταλλεύονται τη Δύναμη της VR και της Ρομποτικής 

Δεδομένου του δυναμικού του συνδυασμού VR και ρομποτικής, αρκετές εταιρείες ερευνούν και εργάζονται για την αξιοποίηση αυτών των τεχνολογιών, ας ρίξουμε μια ματιά σε μερικές από τις πιο σημαντικές:

1. Cambrian Intelligence

Επικεντρώνεται στην ανάπτυξη και εφαρμογή αλγορίθμων μηχανικής νοημοσύνης. Cambrian Intelligence δημιουργεί διεπαφές τηλεχειρισμού για να ελέγχει ενστικτωδώς ρομπότ από απόσταση με κινήσεις χεριού και βραχίονα χρησιμοποιώντας τεχνολογίες παιχνιδιών όπως εικονική πραγματικότητα, παρακολούθηση και απτική ανάδραση.

Κατά την ημερομηνία 21 Σεπτεμβρίου 2023, η Cambrian Intelligence έχει συγκεντρώσει συνολικά $3,793,919 μέσω διαφόρων γύρων χρηματοδότησης, συμπεριλαμβανομένου ενός σημαντικού αγνώστου γύρου σειράς, μιας προ-σποράς επένδυσης, μιας επιδότησης από το EASME – Ευρωπαϊκό Εκτελεστικό Πρακτορείο για ΜΜΕ, και ενός ακαθόριστου ποσού από το ff Venture Capital.

2. Intel 

Μία από τις μεγαλύτερες κατασκευάστριες ημιαγωγών στον κόσμο, η Intel είναι ο κύριος παίκτης στην ανάπτυξη τεχνολογιών σχετικών με τη ρομποτική και τη VR, παρέχοντας τεχνολογίες και για τα δύο πεδία. Στην αρχή του έτους,Intel παρουσίασε το MiDaS 3.1 για υπολογιστική όραση ως λύση στην πρόκληση της εκτίμησης βάθους στη δημιουργία ευρείας γκάμας εφαρμογών στη ρομποτική, AR και VR.

INTC Διάγραμμα τιμής

Αυτή τη στιγμή, οι μετοχές της Intel (INTC) διαπραγματεύονται στα $38.73, με άνοδο 46.69% φέτος, και η εταιρεία καταβάλλει απόδοση μερίσματος 1.29%. Για το τρίτο τρίμηνο του 2023, ανέφερε έσοδα $14.2 δισεκατομμύρια, με πτώση 8% σε ετήσια βάση (YoY) και κέρδη ανά μετοχή (EPS) $0.07.

«Παράγγειλαμε ένα εξαιρετικό τρίτο τρίμηνο, τονισμένο από προόδους σε όλα τα επίπεδα στις διαδικασίες και τα χάρτια προϊόντων μας, συμφωνίες με νέους πελάτες φάσματος, και ορμή καθώς φέρνουμε την AI παντού», δήλωσε ο Διευθύνων Σύμβουλος της Intel, Pat Gelsinger.

3. Vicarious Surgical

Αυτή η εταιρεία διευθύνεται από μια ομάδα τεχνολόγων και ιατρών για την εφαρμογή των τελευταίων καινοτομιών στη ρομποτική και την εικονική πραγματικότητα σε χειρουργικές διαδικασίες. Για να παρέχει στους ασθενείς καλύτερα αποτελέσματα και λιγότερο κίνδυνο ή επεμβατικότητα κατά τη διάρκεια κοιλιακών επεμβάσεων,Vicarious Surgical χρησιμοποιεί ένα κάρο ασθενή με δύο ρομποτικούς βραχίονες με δυνατότητα οπτικής μέσω κάμερας και εξαιρετική κινητικότητα, μαζί με την κονσόλα του χειρουργού για τη λειτουργία του ρομπότ, ελέγξιμο μέσω οθόνης 3D, VR headset και του ιδιόκτητου λογισμικού.

RBOT Διάγραμμα τιμής

Για το δεύτερο τρίμηνο του 2023, η Vicarious Surgical ανέφερε $82.8 εκατομμύρια σε μετρητά, ισοδύναμα μετρητών και βραχυπρόθεσμες επενδύσεις. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, η εταιρεία έλαβε σαφήνεια σχετικά με τη κλινική και ρυθμιστική διαδρομή, με την προσδοκία να ολοκληρώσει την πρώτη διαδικασία κήλης κήλης σε ασθενή στα μέσα του 2024. Υπέγραψε επίσης μια τέταρτη σημαντική συμφωνία με αλυσίδα νοσοκομείων των ΗΠΑ, φέρνοντας το σύνολο των συνεργαζόμενων νοσοκομείων σε πάνω από 250. Παράλληλα, οι μετοχές της Vicarious Surgical (RBOT) διαπραγματεύονται αυτή τη στιγμή στα $0.4263, με P/E (TTM) -0.68 και EPS (TTM) -0.63.

Συμπερασματικές Σκέψεις

Παρά το ότι αποτελεί μια σχετικά νεοσύστατη τεχνολογία, η υιοθέτηση της εικονικής πραγματικότητας έχει εξαπλωθεί ευρέως σε εταιρείες, οργανισμούς και ακόμη και κυβερνήσεις καθώς το δυναμικό της γίνεται πιο σαφές με κάθε νέα εξέλιξη. Η VR δεν κερδίζει μόνο μεγάλη απήχηση στα παιχνίδια, τον αθλητισμό, την υγειονομική περίθαλψη, την εκπαίδευση, το ακίνητο, την κατασκευή, το μάρκετινγκ, την αυτοκινητοβιομηχανία και την άμυνα, αλλά αλλάζει επίσης τη βιομηχανία ρομποτικής με σημαντικούς τρόπους.

Ο συνδυασμός VR και ρομποτικής έχει τη δυνατότητα να σώσει ζωές και να ωθήσει τα όρια της εξερεύνησης. Αν και βρίσκεται ακόμη στη φάση ανάπτυξης, με παράγοντες όπως η χρηματοδότηση, οι τεχνολογικές προκλήσεις και οι κανονιστικές παραμέτρους να επηρεάζουν αυτήν την ανάπτυξη, βλέπουμε συνεχώς επιστήμονες και μηχανικούς να κάνουν σημαντικές προόδους σε αυτές τις τεχνολογίες.

Δεδομένης της προόδου στη VR και τη ρομποτική, μπορούμε να περιμένουμε να δούμε την εφαρμογή συστημάτων όπως το VRoxy σε συγκεκριμένες βιομηχανίες μέσα στα επόμενα 5-10 χρόνια, ενώ η ευρύτερη υιοθέτηση θα χρειαστεί περισσότερο χρόνο καθώς η τεχνολογία ωριμάζει και γίνεται πιο προσβάσιμη.

Κάντε κλικ εδώ για τη λίστα των κορυφαίων 10 μετοχών Επαυξημένης Πραγματικότητας (AR) και Εικονικής Πραγματικότητας (VR).