Kehittyneimmät palvelurobotit eli humanoiditPirita Ihamäki FT, KTMpirita@smoothedu.fi

Sote & Palvelurobotit 8.-9.12.2015

OHJELMA 9.12.20158.30-9.00 Kahvi ja ilmoittautuminen9.00-9.30 Robottien hyödyntämistä ikääntyneiden virkistystoiminnassa, pilotti 9.30-10.00 Robotiikkaan liittyvät haasteet, johtaminen ja eettiset kysymykset10.00-10:15 Kahvi10.15-11.00 Palvelurobotiikan mahdollisuudet tulevaisuuden terveydenhuollossa11:00-12:00 Kehittyneimmät palvelurobotit eli humanoidit 12.00-13.00 Lounas 13.00-14:15 Paro & kumppanit, Innohoiva14.15-14:30 Kahvi14.30-15.00 Workshop: minkälaisen palvelurobotin sinä haluat itsellesi vanhuksena?15.00-15.30 Yhteenveto ja keskustelua

Huone EventsLänsisatamankatu 1600180 Helsinki

Sisältö• Kehittyneimmät palvelurobotit

eli humanoidit• Koulutuksen tavoitteet• Orio• WakaMaru• Asimo• NAO• Robottien ja ihmisen

vuorovaikutuksen lisääminen• Humanoidirobottien

tulevaisuus• Androidi robotti• Tulevaisuuden humanoidit• Humanoidi potilas

hammaslääkärissä

Koulutuksen tavoitteet

• Muistaa laajasti humanoidi robottien sovelluskohteita.

• Ymmärtää humanoidin ja androidi robottien erot.

Kehittyneimmät palvelurobotit eli humanoidit

• Ensimmäiset säilyneet piirustukset humanoidirobotista teki Leonardo Da Vinci noin 1495, jolloin Da Vinci suunnitteli muistilehtiöön mekaanisen ritarin, joka pystyi istumaan, heiluttamaan käsiä, liikuttamaan päätään ja leukaansa.

• Kehittyneimpiä palvelurobotteja kutsutaan humanoideiksi.• Humanoidien tunnuspiirteitä ovat: puheentunnistus, tehokas

ihmismäinen verbaalinen elehdintä, non-verbaalinen kommunikaatio ja yhteys internetiin.

• Humanoidi roboteista esimerkkejä ovat Sonyn Qrio, Mitsubishin WakaMaru ja Hondan Asimo.

Qrio• Qrio pystyy kävelemään pitkin

rappuja, tanssii kuulemansa musiikin tahdissa sekä tunnistaa ja tervehtii tuttuja. Qrion muistiin mahtuu 60 000 sanaa ja se pystyy keskustelemaan käyttäjänsä kanssa ja jopa nostamaan itsensä ylös kaatuessaan. Laaja sanavarasto, langaton internet-yhteys, puheen tunnistus ja eleinä pään kääntämien puheen suuntaan saa aikaan vahvan interaktion robotin ja käyttäjän välillä.

• Qrio https://www.youtube.com/watch?v=O8BFVLb-6IQ

Wakamaru• Wakadu on noin metrin mittainen. Robotti elää

ihmisen kanssa koko valveilla olo ajan.• Se löytää ihmisen huoneesta, lähestyy ja

kommunikoi.• Wakamaru tunnistaa 10 000 sanaa ja osaa

kommunikoida spontaanisti ihmisen kanssa vaihtamalla äänen painoja.

• Käyttäjä voi ladata robotille aikataulun, kalenteritapahtumat joita robotti noudattaa.

• Robotti esimerkiksi herättää käyttäjän ja tuo samalla aamulehden tai muistuttaa lääkkeen ottamisajasta.

• Robotissa on langaton internet-yhteys, jonka avulla se voi vastaanottaa ja lähettää sähköpostia sekä ladata tiedostoja internetistä.

• Wakamaru oppii myös yksinkertaisia liikkeitä ja asioita käyttäjästä.

• Wakaru valvoo kotia kun muut ovat poissa.• https://www.youtube.com/watch?v=WgRUcj89ZKQ

Asimo• Asimo on 120 cm korkea.• Asimo tunnistaa käyttäjän kasvot,

äänen ja käden liikkeet ja pystyy kommunikoimaan käyttäjänsä kanssa puhumalla ja elehtimällä.

• Asimo osaa kätellä, joka on ihmiselle luontainen tapa tutustua.

• Asimossa on myös internet.• https://www.youtube.com/watch?v

=QdQL11uWWcI

NAO • Aldebaran Robotcs yhtiön kehittämä humanoidi.• Käytetään mm. tutkimuksen, opetuksen ja ihmisten

avustamiseen liittyvissä tehtävissä.• Sisältään langattoman internet yhteyden, jonka avulla se

voi kommunikoida ohjaajansa kanssa paikasta riippumatta.• Sisältää monipuolisen valikoiman antureita, joiden avulla

se voi suunnistaa, väistää esteitä ja välittää kuvaa ja ääntä.• Nao toimii osana hoitokodin turvallisuusjärjestelmää.• Nao valvoo, avustaa, kuntouttaa, antaa virikkeitä, aktivoi ja

on seurana.

NAONäkee kahdella kameralla,tunnistaa kasvonpiirteistä käyttäjän ja voi seurata tämän liikkeitä.

Kuulee neljällä mikrofonilla

Puhuu kahdellakaiuttimella

Kahden infrapunalähettimenja –vastaanottimen avulla voi toimia myös pimeässä

Havainnoi tilaa neljänkaikuluotaimen avulla

Yhdeksän kosketus-tunnistinta päässä, käsissä ja jaloissa

58 cm4,3 kg Kolmella sormella

pystyy tarttumaan esineisiin

Kahdeksanpainetunnistinta mahdollistaa sujuvan liikkumisen

Nivelet mahdollistavat kokokehon liikkeen. Hallitsee mm. kaatumisen ja osaa nousta takaisin ylös

Robottien ja ihmisen vuorovaikutuksen lisääminen

• Pitkäaikaisena tavoitteena luoda robotti-ihminen järjestelmä, jossa ihminen saa robotin toiminnasta haptisen palautteen, ja toisaalta ihmisellä pitää olla mahdollisuus ohjata robottia ilmeiden, eleiden ja äänen perusteella. (Mataric’ et al. 2008)

• Amerikkalaisten tutkijoiden mukaan tärkeitä kehittämisen kohteita ovat tuntopalautteen saaminen, reaaliaikaisen multimodaalisen aistimisen edistäminen sekä käyttäjän tunnetilojen ymmärtäminen. (Mataric’ et al. 2008)

Humanoidi robottien tulevaisuus

• Tutkimuslaitokset ja yliopistot eri puolilla maailmaa kehittelevät parhaillaan humanoidi-tyyppisten robottien ja ihmisten yhteistyötä. Esimerkkinä RoraRod –hankkeessa robotit avustavat hitsaajaa tuubimaisen kappaleen kääntelyssä. Hankkeen tavoitteena on parantaa työntekijän työergonomiaa ja organisaation tuottavuutta (TU 2012).

• Liikenne- ja logistiikkaratkaisuissa voisi sovelluksena olla itsenäiseen päättelyyn kykenevä robotti, joka osaa ongelmatilanteessa valita toisen reitin tai ilmoittaa matkustajille, että pitää vaihtaa kulkuneuvoa.

• Palvelurobotteja on kehitetty myös palvelemaan ihmisiä, tankkaamalla auto tai ottamalla vastaan ruokatilaus.

Humanoidi robottien tulevaisuus

• Robonaut 2:n tavoitteena on on olla tiimijäsen, joka pystyy kommunikoimaan astronauttien kanssa.

• Japanissa on kehitetty ihmisiä avustava robotti, jonka toivotaan tulevaisuudessa pystyvän autonomiseen työskentelyyn.

• Yritysten tulee panostaa automaatioon ja nopeasti modifioitaviin tuotantolinjoihin. Yksi ratkaisu on liikkuvat robotit, jotka siirtyvät työkohteeseen tarpeen mukaan, kuten NEXTAGE –robotti.

• Tulevaisuudessa meillä saattaa olla työpaikalla sosiaalinen robotti, joka tulee tankkaamaan itsensä kahvitunnilla.

Onko robotti tulevaisuuden terveydenhuollon ammattilaisen paras kaveri?• Tulevaisuuden hoivarobotit tuovat ratkaisun

terveydenhuollon työvoimapulaan ja siirtävät raskaita töitä pois hoitajilta.

• Tulevaisuuden hoivarobotit voivat tukea omahoitoa sekä auttaa sairaita ja iäkkäitä pärjäämään pidempään kodissaan.

• Tutkijoiden mukaan palvelurobotit hoitavat tulevaisuudessa monet työt ja nyt tuttujen ammattien sisältö tulee muuttumaan.

Androidi robotti

• Androidi on ihmisen ulkonäköä jäljittelevä robotti, jonka tavoitteena on sulautua ihmisjoukkoon. Esimerkkinä Geminoid F on androidi.

• Robotiikkaa hyödynnetään terapiassa, mutta sitä voidaan käyttää myös ennaltaehkäisevässä terveydenhuollossa esimerkiksi ikääntyneen työntekijän kognitiivisten toimintojen motivoijana tai uusien asioiden opettamisessa.

• https://www.youtube.com/watch?v=IhVu2hxm07E

Androidi –robotteja on käytetty Japanissa näytelmissä

• Robotteja on käytetty näyttelijöiden rinnalla teatteriesityksissä. Esityksen nähneet yleisön edustaja ovat poistuneet Sayonara –esityksestä liikuttuneen.

• Katsojat kertoivat tunteneensa, että androidilla oli selvästikin sydän ja mieli.

• Ihmisnäyttelijä ja androidi pystyvät itse asiassa suoriutumaan annetusta tehtävästä ja roolista samoin, heidän mielensä toimivat ohjatussa esiintymistilanteessa samalla tavalla.

• https://www.youtube.com/watch?v=dPScYhrwrgw

Tulevaisuuden humanoidit• Vuoteen 2029 mennessä robotit ymmärtävät ihmisten

kieltä, flirttailevat, kertovat vitsejä, oppivat kokemuksistaan ja päihittävät älykkyydessä ihmiskunnan parhaimmatkin aivot.

• Oxfordin yliopiston raportin mukaan Yhdysvalloissa puolet työpaikoista voidaan korvata keinoälyllä 20 vuoden kuluttua.

• Etla on arvioinut, että tekoäly voisi korvata suomalaisten työpaikoista 36 prosenttia seuraavan 10-20 vuoden aikana.

• Suomessa on vahva vientivaltti robotiikassa mm. Sandvik tekee automaattisia kaivostyökoneita, Cargotec valmistelee itsenäisesti toimivia konttinostureita ja ZenRobotics uudet jätteenkäsittelyrobotit ovat ensimmäisiä laatuaan.

Tulevaisuuden humanoidit• Uuden sukupolven robotiikka on yhä enemmän

itsenäisyyttä ja kykyä reagoida ilman ennalta ohjelmointia.

• Tällä hetkellä Neuromorphic sirutekniikka jäljittelee ihmisten aivoja, jotta neuro-vaikutteinen tietokone toimisi samalla tavalla ja pystyisi oppimaan ja kehittämään muistia samalla tavalla.

• Utopistisena ajatteluna Marvin Minsky on sanonut, että robotit voisivat pitää ihmiskuntaamme lemmikkeinä.

Tulevaisuuden humanoidit• Virginia tech on kehittänyt palomiesrobotin Saffirin, joka

sopii hyvin sotilasalusten kalteville ja eri tasossa oleville lattioille.

• Robotti pystyy liikkumaan laivalla, käyttämään ovia ja paloletkua sekä suunnistamaan savun läpi.

• Humanoidi robotti osaa suunnistaa infrapunastereonäön ja lasernäön avulla savun läpi.

• Robotti on ohjelmoitu toimimaan itsenäisesti, mutta ihminen voi aina puuttua robotin itsenäiseen toimintaan.

• Robotin kehittely jatkuu ja se voisi esimerkiksi tutkia laivojen korroosiovaurioita ja vuotoja tulevaisuudessa.

Humanoidi potilas hammaslääkärissä

• https://www.youtube.com/watch?v=WhzbFaNueKU

Kiitos paljon huomioistanne, humanoidi robotit työkavereinamme tulevaisuudessa.