Die versierten Vermarkter bei Boston Dynamics produzierte letzte Woche zwei große Robotik-Nachrichtenzyklen. Der größere von beiden war natürlich die elektrische Atlas-Ankündigung. Während ich dies schreibe, erreicht das unter 40 Sekunden lange Video stetig die Marke von fünf Millionen Aufrufen. Einen Tag zuvor rührte das Unternehmen die Community, als es ankündigte, dass der ursprüngliche hydraulische Atlas ein Jahrzehnt nach seiner Einführung aufgegeben würde.
Das dazugehörige Video war eine Hommage an die Reise des älteren Atlas vom DARPA-Forschungsprojekt zu einem beeindruckend flinken zweibeinigen „Bot“. Nach einer Minute ändert sich jedoch der Ton. Letztendlich ist „Farewell to Atlas“ sowohl ein Fest als auch eine Pannenrolle. Es ist eine willkommene Erinnerung daran, dass es jedes Mal, wenn der Roboter die Landung auf dem Video schafft, Dutzende von Ausrutschern, Stürzen und Stottern gibt.
Bildnachweis: Boston Dynamics
Ich setze mich seit langem für diese Art von Transparenz ein. So etwas würde ich gerne mehr aus der Welt der Robotik sehen. Die bloße Präsentation der Highlight-Rolle schadet dem Aufwand, der für die Aufnahme dieser Aufnahmen aufgewendet wurde. In vielen Fällen handelt es sich um jahrelange Versuche und Irrtümer, um Roboter vor der Kamera gut aussehen zu lassen. Wenn Sie nur die positiven Ergebnisse teilen, setzen Sie unrealistische Erwartungen. Zweibeinige Roboter fallen um. Zumindest in dieser Hinsicht sind sie genau wie wir. Als Agilität Habe es vor kurzem gesagt, „Jeder fällt manchmal, es ist die Art und Weise, wie wir wieder aufstehen, die uns ausmacht.“ Ich würde noch einen Schritt weiter gehen und hinzufügen, dass es genauso wichtig ist, zu lernen, wie man gut fällt.
Der neu ernannte CTO des Unternehmens, Pras Velagapudi, sagte mir kürzlich, dass es tatsächlich eine gute Sache sei, zu sehen, wie Roboter in dieser Phase ihre Arbeit verrichten. „Wenn ein Roboter tatsächlich draußen auf der Welt ist und echte Dinge tut, passieren unerwartete Dinge“, stellt er fest. „Man wird einige Stürze erleben, aber das gehört dazu, wenn man lernt, wirklich lange in realen Umgebungen zu laufen. Das wird erwartet und ist ein Zeichen dafür, dass man die Dinge nicht inszeniert.“
Ein kurzer Überblick über die Regeln von Harvard für einen verletzungsfreien Sturz spiegelt wider, was wir intuitiv über den Sturz als Mensch verstehen:
- Schützen Sie Ihren Kopf
- Lenken Sie Ihren Fall mit Ihrem Gewicht
- beugen Sie die Knie
- Vermeiden Sie es, andere Personen mitzunehmen
Was Roboter betrifft, das hier IEEE Spectrum-Artikel vom letzten Jahr ist ein toller Ausgangspunkt.
„Wir haben keine Angst vor einem Sturz – wir behandeln die Roboter nicht so, als würden sie ständig kaputt gehen“, sagte Aaron Saunders, CTO von Boston Dynamics, der Veröffentlichung letztes Jahr. „Unser Roboter stürzt oft, und das haben wir schon vor langer Zeit beschlossen [is] dass wir Roboter bauen mussten, die fallen können, ohne zu zerbrechen. Wenn Sie diesen Zyklus durchlaufen können, indem Sie Ihren Roboter zum Scheitern bringen, den Fehler untersuchen und ihn beheben, können Sie dorthin gelangen, wo er nicht mehr zusammenbricht. Aber wenn Sie eine Maschine, ein Steuerungssystem oder eine Kultur darauf aufbauen, niemals zu fallen, werden Sie nie lernen, was Sie lernen müssen, damit Ihr Roboter nicht fällt. Wir feiern Stürze, sogar die Stürze, die den Roboter kaputt machen.“
Bildnachweis: Boston Dynamics
Das Thema Stürze kam auch zur Sprache, als ich vor der Markteinführung des elektrischen Atlas mit Robert Playter, CEO von Boston Dynamics, sprach. Bemerkenswert ist, dass das kurze Video mit dem Roboter in Bauchlage beginnt. Die Art und Weise, wie die Beine des Roboters gebogen werden, ist recht neuartig und ermöglicht es dem System, aus einer völlig flachen Position aufzustehen. Auf den ersten Blick scheint es fast so, als ob das Unternehmen angibt und den auffälligen Schritt lediglich dazu nutzt, die extrem robusten, maßgeschneiderten Aktuatoren zu präsentieren.
„Dafür wird es sehr praktische Anwendungsmöglichkeiten geben“, sagte mir Playter. „Roboter werden fallen. Du solltest besser aus der Bauchlage aufstehen können.“ Er fügt hinzu, dass die Fähigkeit, aus der Bauchlage aufzustehen, auch zum Aufladen nützlich sein könnte.
Ein Großteil der Erkenntnisse von Boston Dynamics zum Thema Stürze stammt von Spot. Während der vierbeinige Formfaktor im Allgemeinen eine höhere Stabilität aufweist (was sich in Videos zeigt, die jahrzehntelang versucht haben, die Roboter umzuwerfen), gibt es einfach viel mehr Stunden, in denen Spot-Roboter unter realen Bedingungen arbeiten.
Bildnachweis: Agilitätsrobotik
„Spot legt pro Jahr rund 70.000 Kilometer in Fabrikhallen zurück und führt etwa 100.000 Inspektionen pro Monat durch“, fügt Playter hinzu. „Irgendwann fallen sie. Du musst in der Lage sein, wieder aufzustehen. Hoffentlich senken Sie Ihre Sturzrate – das haben wir. Ich glaube, wir fallen alle 100-200 km einmal. Die Sturzrate ist wirklich gering geworden, aber es kommt vor.“
Playter fügt hinzu, dass das Unternehmen seit langem „rau“ gegenüber seinen Robotern ist. „Sie fallen und müssen überleben können. Finger können nicht abfallen.“
Wenn man sich die obigen Atlas-Outtakes ansieht, fällt es schwer, nicht ein wenig menschliches Einfühlungsvermögen auf den „Bot“ zu projizieren. Es scheint tatsächlich wie ein Mensch zu fallen und zieht seine Extremitäten so nah wie möglich an seinen Körper, um sie vor weiteren Verletzungen zu schützen.
Als Agility im Jahr 2019 Waffen zu Digit hinzufügte, wurde die Rolle diskutiert, die sie beim Sturz spielen. „Für uns sind Arme gleichzeitig ein Werkzeug, um uns durch die Welt zu bewegen – man denke an das Aufstehen nach einem Sturz, das Bewegen der Arme, um das Gleichgewicht zu halten, oder das Aufstoßen einer Tür – und sind gleichzeitig nützlich, um Gegenstände zu manipulieren oder zu tragen“, sagt Mitbegründer Jonathan Hurst bemerkte damals.
Ich habe Anfang dieses Jahres auf der Modex ein wenig mit Agility über das Thema gesprochen. Ein Video eines Digit-Roboters, der ein Jahr zuvor auf einer Tagungsfläche umfiel, machte in den sozialen Medien die Runde. „Mit einer Erfolgsquote von 99 % über etwa 20 Stunden Live-Demos musste Digit bei ProMat dennoch ein paar Rückschläge hinnehmen“, bemerkte Agility damals. „Wir haben keine Beweise, aber wir glauben, dass unser Verkaufsteam es so organisiert hat, dass sie über die schnell austauschbaren Wurfarme und die Haltbarkeit von Digits sprechen konnten.“
Wie beim Atlas-Video teilte mir das Unternehmen mit, dass so etwas wie eine fötale Position nützlich sei, um die Beine und Arme des Roboters zu schützen.
Das Unternehmen nutzt Reinforcement Learning, um gefallenen Robotern dabei zu helfen, sich selbst wieder aufzurichten. Beweglichkeit schaltet Digits Hindernisvermeidung für das obige Video aus, um einen Sturz zu erzwingen. Im Video nutzt der Roboter seine Arme, um den Sturz so weit wie möglich abzufedern. Anschließend nutzt es seine Verstärkungslernerfahrungen, um in eine vertraute Position zurückzukehren, aus der es mit einem Roboter-Liegestütz wieder aufstehen kann.
Eines der Hauptverkaufsargumente humanoider Roboter ist ihre Fähigkeit, sich in bestehende Arbeitsabläufe einzufügen – diese Fabriken und Lager werden als „Brownfield“ bezeichnet, was bedeutet, dass sie nicht speziell für die Automatisierung gebaut wurden. In vielen bestehenden Fällen der Fabrikautomation führen Fehler dazu, dass das System praktisch heruntergefahren wird, bis ein Mensch eingreift.
„Die Rettung eines humanoiden Roboters wird nicht trivial sein“, sagt Playter und weist darauf hin, dass diese Systeme schwer sind und manuell schwer zu reparieren sein können. „Wie wollen Sie das machen, wenn es sich nicht von selbst in die Tat umsetzen kann?“
Wenn diese Systeme wirklich eine unterbrechungsfreie Automatisierung gewährleisten sollen, müssen sie gut funktionieren und wieder hochfahren.
„Jedes Mal, wenn Digit fällt, lernen wir etwas Neues“, fügt Velagapudi hinzu. „Wenn es um zweibeinige Robotik geht, ist das Fallen ein wunderbarer Lehrmeister.“