Med AIens ankomst blir robotikk virkelig imponerende

Kunstig intelligens og robotikk kombineres på stadig nye måter. En studie om hvordan roboten ANYmal lærer å forsere hindringer viser noen av mulighetene. Fra roboter som kan føre samtaler til systemer for inspeksjon og redningsarbeid: Utviklingen innen disse teknologiene henger stadig tettere sammen.

AI åpner døren for intelligente roboter

I science fiction fra de siste femti årene dukker det ofte opp snakkende roboter med kvikke kommentarer til eieren. Forfattere forestilte seg intelligente maskiner som kunne gjøre livet enklere eller vanskeligere lenge før moderne datamaskiner. Først i nyere tid har noen av disse ideene nærmet seg praktisk bruk.

Fremskritt innen kunstig intelligens har gjort samhandling med enkelte systemer mer intuitiv. Med tekstinstruksjoner til ChatGPT kan brukere for eksempel be om sammendrag av artikler eller hjelp til å skrive historier. Mulighetene for å behandle bilder og video avhenger av system og versjon. Verktøyene forbedres gjennom trening og utvikling, og kan fortsatt gjøre feil.

Kilde – Robotguide – ANYmal

Store språkmodeller, ofte forkortet LLM, åpner for flere måter å samhandle med enheter på, blant annet gjennom tale og tekst. Taleassistenter som Alexa fra Amazon (AMZN ) var tidlige eksempler på slik samhandling. Språkteknologi kan hjelpe fremtidige roboter med å forstå instrukser, gi veiledning og formidle kompliserte opplysninger.

Tekst og tale er ikke de eneste grunnlagene for robotlæring. Forskere undersøker også hvordan roboter kan lære fra bilder og demonstrasjoner. Dette kan gjøre det enklere å lære dem fysiske oppgaver, selv om komplekse oppgaver fortsatt kan kreve betydelig arbeid og fagkunnskap.

Simulert læring

En viktig utvikling er muligheten til å trene roboter i simulerte miljøer. Forskerne kan utforme mange scenarioer og gjenta forsøk millioner av ganger for å forbedre robotens beslutninger. Dette kan koste mindre enn tilsvarende fysiske forsøk. Overføring til virkeligheten krever likevel testing, fordi en simulering ikke kan gjengi alle forhold perfekt.

AI‑robotikk er på fremmarsj

En markedsprognose fra Next Move Strategy anslo at markedet for KI-robotikk kunne vokse omtrent ti ganger, til 184 milliarder dollar innen 2030. Dette er en prognose, ikke et oppnådd resultat. Artikkelens tall på omtrent 3,4 millioner industrielle roboter i drift gjelder en eldre oversikt, og betyr ikke at alle disse robotene bruker kunstig intelligens. Anvendelsene spenner fra industri og helsetjenester til hjemmet og militære formål.

Roboter i ditt hjem

iRobot lanserte robotstøvsugeren Roomba i 2002. Tallet på over 44 millioner solgte enheter som artikkelen oppgir, viser til kumulativt salg over mange år.

På tidspunktet artikkelen ble skrevet, ble flertallet av analytikernes vurderinger av IRBT omtalt som «hold». Vurderingene på den lenkede siden kan ha endret seg senere.

Tidlige robotstøvsugere brukte infrarøde sensorer og støtsensorer for å navigere. Enkelte nyere modeller bruker kameraer, lidar og algoritmer til å lage tredimensjonale kart og ta beslutninger under rengjøringen. Sensorene og funksjonene varierer mellom modellene.

Kilde – iRobot

Disse apparatene var blant pionerene innen robotikk i hjemmet. Andre mulige bruksområder omfatter robotassistenter, overvåkingsdroner og robotkjæledyr, men produktenes modenhet og utbredelse varierer.

Robotiske hunder som kan tenke

Ideen om mekaniske kjæledyr har opptatt leketøysmakere og oppfinnere i århundrer. Noen forfattere har forestilt seg mekaniske hunder som gir selskap, trygghet og trøst. Andre har tidlig sett muligheten for å misbruke teknologien.

I den dystopiske romanen Fahrenheit 451 brukes en mekanisk hund til å oppspore mennesker som trosser myndighetene. Den er utstyrt med en hul stålnål på fire tommer som injiserer morfin eller prokain, og en avansert, oppdiktet luktesans som gjør det mulig å følge menneskespor over lange avstander. Det er et mørkt litterært fremtidsbilde.

Noen av dagens firbeinte roboter har avanserte sensorer og bevegelsessystemer. Synsfelt rundt roboten, dybdemåling og maskinlæring kan bidra til å oppdage hindringer og velge bevegelser fortløpende. Kapasiteten avhenger av robotens utforming, sensorer og trening.

En ny æra innen smart robotikk

Det sveitsiske selskapet ANYbotics ble etablert i 2016 for å utvikle og kommersialisere roboten ANYmal. Firbeinte roboter kan forsere enkelte hindringer som er vanskelige for hjul eller belter. Det gjør dem interessante for inspeksjon, overvåking og visse redningsoppgaver.

ANYmal bruker avanserte sensorer, blant annet lidar og kameraer, for å oppfatte omgivelsene og bevege seg i ulendt terreng. Kunstig intelligens bidrar til selvstendig utførelse av bestemte oppgaver, samtidig som behovet for menneskelig tilsyn avhenger av situasjonen.

Maskinlæring kombinert med modellbasert kontroll

Forskere ved ETH Zürich har trent ANYmal til å hoppe, klatre og forsere parkourlignende hindringer. Forskningsarbeidene kombinerer maskinlæring og modellbaserte kontrollmetoder for å forbedre bevegelse i krevende terreng.

Data fra kameraer og andre sensorer gir nevrale nettverk grunnlag for å tolke omgivelsene og velge innlærte bevegelser. Forskerne brukte prøving og feiling i simulering for å trene slike ferdigheter. Beslektede arbeider benyttet også modellbasert kontroll for å forbedre fremkommeligheten.

Modellbasert robotkontroll bruker matematiske beskrivelser av robotens bevegelser og omgivelser. Ved forsterkende læring kan bevegelsesstrategier i stedet trenes gjennom svært mange simulerte forsøk. Kombinasjoner av metodene kan gjøre det lettere å håndtere trapper, mellomrom og andre hindringer.

NVIDIA AI

NVIDIA (NVDA ) utvikler også teknologier for kunstig intelligens og robotikk. Selskapet er kjent for grafikkprosessorer som brukes i blant annet spillmaskiner. Innen robotikk leverer det særlig databehandlingsplattformer og programvare som andre utviklere og selskaper bygger videre på.

På tidspunktet artikkelen ble skrevet, ble flertallet av analytikernes vurderinger av NVDA omtalt som «sterkt kjøp». Vurderingene i lenken kan senere ha endret seg.

NVIDIA tilbyr verktøy som robotutviklere kan bruke til å bygge og forbedre systemer. Plattformen Jetson gjør det mulig å kjøre KI-programvare på roboter og andre enheter nær datakilden. Den kan brukes til å oppdage hindringer, planlegge ruter og behandle data i sanntid. Samarbeid mellom roboter og graden av selvstendig navigasjon avhenger også av programvaren og sensorene som integreres.

Roboter som bygger på NVIDIA-teknologi, brukes blant annet i produksjon, logistikk og kvalitetskontroll. Simulerte miljøer gjør det mulig å teste og trene algoritmer før de tas i bruk på fysiske maskiner. Dette kan redusere enkelte utviklingskostnader og gjøre krevende tester mulige uten å skade utstyret.

Konkurranse i sektoren

Robotikksektoren omfatter aktører som Boston Dynamics, SoftBank Group, ABB, Microsoft (MSFT ), Alphabet (GOOG ), iRobot og Amazon. Rollene varierer fra produksjon av roboter til utvikling av programvare og plattformer. Selskapene dekker forskjellige bruksområder og tilbyr ikke nødvendigvis de samme produktene.

Oppstartsselskaper bidrar også til utviklingen. Gecko Robotics lager blant annet veggklatrende roboter, sensorer og analysesystemer for inspeksjon av viktig infrastruktur. Ultralyd og andre målemetoder gir informasjon om tilstanden til utstyret. Bruksområdene omfatter ikke-destruktiv testing av kjeler, trykkbeholdere, tanker og rør i offentlig og privat virksomhet.

Geografiske innsikter

Nord-Amerika har mange viktige selskaper og forskningsmiljøer innen robotikk, og offentlige investeringer støtter utviklingen. I 2020 kunngjorde USA mer enn én milliard dollar over fem år til forskningsinstitutter for kunstig intelligens og kvanteinformasjonsvitenskap. Finansieringen gjaldt dermed et bredere forskningsprogram enn innføring av KI-roboter i fabrikker.

Asia har også store markeder og sterke forsknings- og produksjonsmiljøer innen robotikk. Både asiatiske og amerikanske selskaper arbeider med industri, leveringstjenester, helse, sikkerhet og andre bruksområder. Satsingene varierer mellom land og selskaper.

Robotetikk

Økt bruk av KI-drevne roboter reiser spørsmål om etikk, sikkerhet, personvern og ansvar. Militære anvendelser gjør særlig menneskelig kontroll og beslutninger om maktbruk viktige. Lavere kostnader og mer tilgjengelige KI-verktøy kan utvide bruken og skape nye problemstillinger som krever gjennomtenkte regler og praksiser.

Robotikk vil endre livet ditt

Tettere samspill mellom robotikk og kunstig intelligens kan gi mer nyttige verktøy og enklere samhandling med maskiner. Mange prosjekter undersøker nye anvendelser i hjemmet og industrien. Den kommersielle suksessen og tidspunktet for bred bruk er likevel usikre, og teknologiske fremskritt garanterer ikke avkastning for investorer.