Samspillet mellom virtuell virkelighet og robotikk

Virtuell virkelighet (VR) og robotikk kan redusere gjentakende arbeid og endre samspillet med digitale og fysiske omgivelser. Artikkelen drøfter muligheter og begrensninger ut fra forskning og forventninger fra 2023. 

Headset som Meta Quest og VR-spill på plattformer som Steam gjorde teknologien mer kjent. I mai 2023 anslo Market Research Future at robotmarkedet kunne nå 214,6 milliarder amerikanske dollar i 2030, ikke 2028. Dette er en prognose fra den aktuelle studien, ikke en realisert markedsstørrelse eller garantert vekst. 

I den fysiske verden brukes robotikk i industri og næringsliv, blant annet innen:

• Bilindustri
• Kjemisk industri
• Elektroteknikk og elektronikk
• Næringsmiddelindustri
• Metallindustri og andre bransjer 

Serviceroboter har også bruksområder innen:

• Landbruk
• Medisin
• Underholdning
• Hjemmebruk 

VR og robotikk kan også kombineres. Et virtuelt grensesnitt kan gjøre det mulig å styre en robot på avstand. Funksjonene avhenger av det konkrete systemet og omgivelsene. 

VRoxy: VR og robotikk for samarbeid på avstand

Forskningsprototyper viser hvordan en robot kan representere en person et annet sted og formidle vedkommendes kroppsspråk. 

VRoxy er et eksempel på profesjonelt fjernsamarbeid. I 2023 var det en forskningsprototype, ikke et allment tilgjengelig kommersielt produkt. 

Hva er VRoxy?

Systemet ble beskrevet i forskningsartikkelen «VRoxy: Wide-Area Collaboration From an Office Using a VR-Driven Robotic Proxy» på ACM-konferansen UIST i San Francisco fra 29. oktober til 1. november 2023.

Med et VR-headset kan brukeren delta gjennom en robot i et annet lokale. VRoxy kobler et lite brukerrom til større arbeidsområder gjennom virtuell navigasjon og tilpasning av bevegelser. Det betyr ikke at hver liten bevegelse alltid forstørres med en fast faktor. 

Slik fungerer VRoxy

Prototypen har en direktevisning og en navigasjonsvisning. 

Direktevisningen viser 360-graders video for samtaler og samhandling med kolleger ved roboten. 

Navigasjonsvisningen bruker en forenklet tredimensjonal modell. Brukeren skifter virtuell posisjon, og roboten kjører fysisk til det tilsvarende arbeidsområdet. 

Brukeren trenger ikke hele tiden å styre roboten med en håndkontroller. Systemet gjør brukerens handlinger om til navigasjonskommandoer. Automatisk kjøring betyr ikke at brukeren er uten kontroll. 

Prototypen bruker sporingsfunksjoner i Meta Quest Pro til å formidle ikke-verbale signaler som:

• Hodebevegelser
• Ansiktsuttrykk
• Pekegester
• Blikkretning gjennom robotens representasjon av brukeren

Hva VRoxy viser om fjernsamarbeid

Brukerrommet trenger ikke være like stort som arbeidsstedet på avstand. Virtuell teleportering flytter ikke roboten øyeblikkelig; den må fremdeles kjøre. Deltakelse i en annen bygning krever en annen egnet robot der.

Videre forskning på VRoxy

Robotarmer for håndtering av gjenstander og automatisk kartlegging var i 2023 planlagt fremtidig arbeid. Prototypens mekaniske peker var ikke en gripearm. Navigasjonen brukte et forberedt lokale med markører i taket.

Et annet forskningsprosjekt ved Universitetet i Tsukuba i Japan undersøkte kuldefornemmelse ved en gjennomsnittlig nesten konstant hudtemperatur. Dette er et separat sensorisk grensesnitt, ikke en funksjon i VRoxy.

Les mer om VRoxy og samarbeid på avstand. 

Universitetet i Tsukubas forskning på kuldefornemmelse

Universitetets melding fra oktober 2023 beskriver en kontaktfri metode som kombinerer kald luft og lys. Den skaper vedvarende kuldefornemmelse mens hudtemperaturen i gjennomsnitt holdes nesten konstant. 

Slik begrenses restvarmen

Kald luft gir en merkbar temperaturreduksjon, mens synlig lys gir en liten økning som kan være umerkelig. Rask veksling begrenser opphopning av temperaturendringer. Det er altså reell varmeoverføring og små svingninger, ikke en fornemmelse uten fysisk påvirkning. 

Gjentatt påvirkning kan redusere den opplevde styrken på en temperaturpåvirkning. Forskerne utnyttet følsomheten for raske endringer for å bevare kuldefornemmelsen med lite restvarme. 

Muligheter for fremtidige VR-anvendelser

Metoden ble undersøkt med 15 deltakere. Under bestemte forsøksbetingelser opplevde de fleste vedvarende kulde uten varmefølelse. Det dokumenterer ikke samme virkning hos alle eller ubegrenset brukstid. 

Slike grensesnitt kan øke følelsen av tilstedeværelse i virtuelle omgivelser. Et laboratorieforsøk er ennå ikke et kommersielt VR- eller robotsystem.

Temperaturopplevelser i metaverset er en mulig anvendelse. Praktisk bruk krever videre vurdering av komfort, sikkerhet og teknisk integrasjon. 

Eksemplene viser forskjellige forskningsretninger. VR, robotikk og haptiske grensesnitt kan utfylle hverandre, men har ikke automatisk samme funksjoner eller ubegrensede muligheter. 

Mulige bruksområder omfatter:

• Medisin
• Utdanning
• Trening
• Design
• Beredskap og andre områder

Bruksområder og begrensninger

Medisinsk opplæring og fjernstyring

VR brukes eller undersøkes i medisinsk undervisning, smertebehandling og rehabilitering. Robotikk har også medisinske bruksområder. Bruken av den ene teknologien forutsetter ikke alltid den andre. 

Virtuelle operasjoner med haptiske kontrollere gir øvingsmuligheter. De kan supplere praktisk opplæring, men erstatter den ikke fullstendig og garanterer ikke klinisk kompetanse. 

Fjernstyring av robotarmer er et separat forskningsfelt. VRoxy demonstrerte i 2023 ikke fjernkirurgi og var ikke et godkjent kirurgisk system. Operasjon på en pasient krever egnet utstyr, pålitelig kommunikasjon, klinisk dokumentasjon og nødvendige godkjenninger.

Se omtalen av fem aksjer knyttet til AR og VR i helsesektoren.

Komplekse treningsmiljøer

Trening under virkelige forhold kan være dyr eller risikabel. Simulering gir mulighet for kontrollert gjentakelse av bestemte situasjoner. 

Militær- og flysimulatorer kan redusere bruken av dyrt utstyr og eksponeringen for risiko. Rehabilitering etter for eksempel hjerneslag er behandling med egne kliniske krav og må ikke forveksles med opplæring av operatører. 

VR kan vise et scenario, mens egnet robot- eller haptisk utstyr kan tilføre bevegelse og fysisk tilbakemelding. Nøyaktighet og effekt må vurderes for hver anvendelse.

Utdanning og trening

Undervisning i naturvitenskap, teknologi, ingeniørfag, arkitektur og medisin kan kreve dyre materialer, instrumenter og anlegg. Ressursene varierer mellom institusjoner. 

Begrenset tilgang til laboratorier og maskiner kan gjøre praktisk læring vanskelig, særlig ved institusjoner med få midler. 

VR kan simulere situasjoner, mens fjernstyring av roboter kan gi tilgang til ekte utstyr. Utstyret, vedlikeholdet og forbindelsen er fortsatt nødvendige på det andre stedet. 

Design og prototypeutvikling

Virtuelle modeller og robotgrensesnitt kan støtte samarbeid om design og prototypeutvikling. Enkelte ideer kan prøves før en fysisk modell bygges. 

Flere synsvinkler og digitale brukerfigurer kan gjøre samarbeid enklere. Fysisk og haptisk samspill avhenger av utstyret og gjengir ikke automatisk alle egenskapene til en virkelig gjenstand. 

Beredskapsøvelser

En virkelig nødsituasjon er ikke nødvendig for å lære opp beredskapspersonell: øvelser og simulering brukes allerede. VR og egnet robotutstyr kan tilføre variasjon og kontrollert vanskelighetsgrad uten å erstatte alle praktiske øvelser.

Store teknologiselskaper og oppslukende opplevelser

Disse selskapene hadde aktiviteter eller planer innen VR, AR eller blandet virkelighet i 2023. Det betyr ikke at alle utviklet robotsystemer som VRoxy. 

1. Apple

For Apple (AAPL ) viste den opprinnelige analysen til analytikerprognoser om en årlig AR/VR-omsetning på over 20 milliarder dollar i 2030, med et optimistisk scenario på 70 milliarder. Dette var verken realisert omsetning eller en prognose fra Apple. Også produksjonstallene fra leverandørkjeden for Apples AR/VR-headset på først 300 000–500 000 enheter, 850 000 i regnskapsåret 2024 og 3,4 millioner i regnskapsåret 2026 var anslag. Apples kunngjøring 5. juni 2023 satte planlagt amerikansk salgsstart for Vision Pro til begynnelsen av 2024, ikke desemberkvartalet 2023.

Det historiske kursøyeblikksbildet fra analysen i 2023 oppga 182,45 dollar for Apple, et gjennomsnittlig daglig handelsvolum over 61 millioner aksjer og en markedsverdi rundt 2,84 billioner dollar. Dette er ikke dagens markedstall.

Utbytte og resultat per aksje garanterer ikke fremtidig avkastning. Apples markedsverdi dokumenterer heller ikke at VR-produkter vil lykkes kommersielt.

2. Microsoft

Microsoft (MSFT ) utviklet HoloLens, et headset for blandet virkelighet. Den opprinnelige analysen viste til et eksternt anslag på omtrent 300 000 solgte enheter frem til oktober 2022, ikke et aktuelt selskapbekreftet totaltall. IVAS-avtalen med den amerikanske hæren gjaldt spesialiserte militære systemer basert på HoloLens-teknologi. Den potensielle verdien var opptil 21,88 milliarder dollar over fem år med mulighet for fem års forlengelse, ikke straks realisert omsetning. 

Det historiske øyeblikksbildet fra 2023 oppga Microsoft-kursen til 361,53 dollar, ned 1,67 dollar eller 0,46%, markedsverdien til 2,69 billioner dollar og det daværende 52-ukers intervallet til 219,35–366,78 dollar. Dette er ikke dagens tall, og intervallet garanterer ikke sikkerhet eller avkastning.

3. Meta

Meta hadde en viktig posisjon gjennom Quest 2. De 17 millioner solgte headsetene i den opprinnelige analysen var et eksternt anslag, ikke et aktuelt selskapbekreftet tall. Meta lanserte også Meta Quest Pro, med amerikansk introduksjonspris på 1 499,99 dollar i oktober 2022, ikke dagens pris. Quest 3 ble lansert 10. oktober 2023 fra 499,99 dollar for 128 GB-utgaven.

Det historiske øyeblikksbildet fra 2023 oppga et 52-ukers intervall på 100,74–330,54 dollar, markedsverdi på cirka 821,045 milliarder dollar og 2,57 milliarder aksjer for Meta. Dette er ikke dagens markedsdata. 

Samme historiske oversikt oppga et gjennomsnittlig tidagersvolum på 24,35 millioner aksjer, beta 1,21 og en oppgang på 166,05% fra starten av 2023 frem til måletidspunktet. Beta avhenger av beregningsmetoden, og tidligere avkastning garanterer ikke fremtidig avkastning. 

4. Samsung

I 2023 sirkulerte opplysninger om et fremtidig Samsung-headset for blandet virkelighet. Fire sporingskameraer, pancake-linser, to RGB-kameraer, dybdesensor, øye- og håndsporing, OLED-mikroskjermer og Exynos 2200 var da rykter om en prototype, ikke bekreftede spesifikasjoner for et kommersielt produkt eller en kirurgisk robot.

Den opprinnelige analysen oppga omsetningsprognoser på 261 070 milliarder won for 2023 og 300 279 milliarder for 2024, samt forventet nettoresultat på henholdsvis 10 900 og 29 051 milliarder won. Dette var daværende anslag, ikke endelige resultater. Netto kontantbeholdning er en balansepost, ikke kontantstrøm. Den nevnte utbytteavkastningen over 2% var også historisk og ingen vekstgaranti.

Oppslukende grensesnitt kan åpne nye bruksområder. Kommersiell suksess avhenger blant annet av pris, komfort, programvare og brukernes faktiske behov. 

Se omtalen av ti aksjer knyttet til AR og VR.

Utsiktene for VR og robotikk

VR kan styrke følelsen av tilstedeværelse, mens robotikk kan gi fysisk samspill på avstand. Bedre tilgang til utstyr og gjentakbare øvelser er mulige fordeler. Virtuell teleportering flytter synspunktet eller brukerens representasjon, ikke en fysisk gjenstand øyeblikkelig. 

Videre utvikling krever forskning, finansiering og teknisk utprøving. AI og maskinlæring kan støtte bestemte funksjoner, men garanterer ikke økende investeringer, ubegrenset nøyaktighet eller universell bruk.