ПРЕЗ 2010 г. ХЕНРИ ЕВАН видя робот по телевизията. Това беше PR2 от компанията за роботика Willow Garage и професорът по роботика в Georgia Tech Чарли Кемп демонстрираше как PR2 може да намери човек и да му донесе бутилка лекарство. За повечето от хората, които гледаха този ден, PR2 беше малко повече от новост. Но за Евънс роботът имаше потенциала да промени живота. „Представих си PR2 като сурогат на моето тяло“, казва Евънс. „Представих си да го използвам като начин отново да манипулирам физическата си среда след години просто лежане в леглото.“
Осем години по-рано, на 40-годишна възраст, Хенри работеше като финансов директор в Силиконовата долина, когато претърпя удар, подобен на инсулт, причинен от вроден дефект, и за една нощ стана неговорещ човек с квадриплегия. „Един ден бях 6'4“, 200 Lb. изпълнителен директор“, пише Евънс в блога си през 2006 г. „Винаги съм бил изключително независим, вероятно по грешка. С един удар станах напълно зависим за всичко... Всяко едно нещо, което искам да бъде направено, трябва да помоля някой друг да го направи и разчитам на него да го направи." Евънс може да движи очите, главата и врата си и леко да движи левия си палец. Той може да управлява компютър курсор, използващ движения на главата и екранна клавиатура, за да въвежда с около 15 думи в минута, което е начинът, по който той комуникира с IEEE Spectrum за тази история.
Хенри Евънс се бръсне с помощта на робот PR2 през 2012 г.
След като се свързаха с Кемп в Georgia Tech и в партньорство с Willow Garage, Евънс и съпругата му Джейн започнаха да си сътрудничат с роботиците по проект, наречен Robots for Humanity. Целта беше да се намерят начини за разширяване на независимостта на хората с увреждания, като им се помогне и, което е също толкова важно, техните болногледачи да живеят по-добре и по-пълноценно. PR2 беше първата от многото помощни технологии, разработени чрез Robots for Humanity, и Хенри в крайна сметка успя да използва робота, за да (наред с други неща) си помогне да се обръсне и да почеше собствения си сърбеж за първи път от десетилетие.
„Роботите са нещо, което винаги е било научна фантастика за мен“, ми каза Джейн Еванс. „Когато за първи път започнах това пътуване с Хенри, изобщо не ми хрумваше, че ще имам робот в къщата си. Но казах на Хенри: „Готов съм да предприема това приключение с теб.“ Всеки има нужда от цел в живота. Хенри загуби тази цел, когато попадна в капан в тялото си, и да го видя да прегръща нова цел - това върна живота на съпруга ми."
Хенри подчертава, че помощното устройство трябва не само да увеличи независимостта на лицето с увреждания, но и да улесни живота на болногледачите. „Обслужващите лица са изключително заети и нямат интерес (и често нямат способности за) технологиите“, обяснява той. „Така че, ако не е много лесно да се настрои и не им спести значително време, много просто няма да свикне.“
Въпреки че PR2 имаше голям потенциал, той беше твърде голям, твърде скъп и твърде технически за редовна употреба в реалния свят. „Струваше 400 долара,000“, спомня си Джейн. „Той тежеше 400 паунда. Можеше да разруши къщата ни, ако се натъкне на неща! Но разбрах, че PR2 е като първите компютри – и ако това е необходимото, за да се научиш как да помогнеш на някого, си струва.“
За Хенри и Джейн PR2 беше по-скоро изследователски проект, отколкото полезен инструмент. Същото беше и за Кемп от Georgia Tech - робот, толкова непрактичен като PR2, никога не би могъл да има пряко въздействие извън изследователския контекст. А Кемп имаше по-големи амбиции. „Още от самото начало се опитвахме да пренесем нашите роботи в реални домове и да взаимодействаме с реални хора“, казва той. За да се направи това с PR2, беше необходима помощта на екип от опитни роботици и камион със задвижвана повдигаща се врата. Осем години след началото на проекта „Роботи за човечеството“ те все още нямаха робот, който да е достатъчно практичен, за да го използват хора като Хенри и Джейн. „Намерих това за невероятно разочароващо“, спомня си Кемп.
През 2016 г. Кемп започва работа по дизайна на нов робот. Роботът ще използва дългогодишен напредък в хардуера и изчислителната мощ, за да прави много от нещата, които PR2 може да прави, но по начин, който е прост, безопасен и достъпен. Кемп намери сродна душа в Арън Едсингер, който като Кемп бе защитил докторска степен. в MIT под ръководството на Родни Брукс. След това Edsinger стана съосновател на стартъп за роботика, който беше придобит от Google през 2013 г. „Бях разочарован от сложността на роботите, които се създават, за да извършват манипулации в домашна среда и около хора“, казва Edsinger. „[Идеята на Кемп] реши много проблеми по елегантен начин.“ През 2017 г. Кемп и Едсингер основават Hello Robot, за да превърнат визията си в реалност.
Роботът, проектиран от Кемп и Едсингер, се нарича Stretch. Той е малък и лек, лесно се премества от един човек. И с търговска цена от $20,000, Stretch е малка част от цената на PR2. По-ниската цена се дължи на простотата на Stretch - има една ръка с достатъчно степени на свобода, за да може да се движи нагоре и надолу, да се разтяга и прибира, заедно с китка, която се огъва напред и назад. Хващачът в края на ръката е базиран на популярен (и евтин) помощен инструмент за хващане, който Кемп намери в Amazon. Сензорът е фокусиран върху функционалните изисквания, с основно избягване на препятствия за основата заедно с камера за дълбочина на панорамна и накланяща се глава в горната част на робота. Stretch също така може да изпълнява основни задачи автономно, като хващане на предмети и придвижване от стая в стая.
Този минималистичен подход към мобилната манипулация има предимства отвъд поддържането на Stretch достъпен. Роботите могат да бъдат трудни за ръчно управление и всяка допълнителна става добавя допълнителна сложност. Дори за потребители без увреждания, управлението на робот с много различни степени на свобода с помощта на клавиатура или гейм пад може да бъде досадно и изисква значителен опит, за да се справя добре. Опростеността на Stretch може да го направи по-практичен инструмент от роботите с повече сензори или степени на свобода, особено за начинаещи потребители или за потребители с увреждания, които могат да ограничат начина, по който могат да взаимодействат с робота.
Робот Stretch под контрола на Хенри Еванс помага на съпругата му Джейн с приготвянето и почистването на храната.
„Най-важното нещо, което Stretch трябва да направи за един пациент, е да осмисли живота му“, обяснява Джейн Евънс. „Това се изразява в принос към определени дейности, които карат къщата да работи, така че те да не се чувстват безполезни. Разтягането може да облекчи част от тежестта на болногледачите, така че болногледачите да могат да прекарват повече време с пациента.“ Хенри е напълно наясно с това бреме, поради което фокусът му със Stretch е върху „обикновени, повтарящи се задачи, които иначе отнемат време на болногледачите“.
Ви Нгуен е професионален терапевт, който работи с Hello Robot, за да интегрира Stretch в ролята на обгрижващ. С грант от 2,5 милиона долара за изследване на иновациите в малкия бизнес от Националния институт по здравеопазване и в партньорство с Уенди Роджърс от Университета на Илинойс Урбана-Шампейн и Мая Чакмак от Университета на Вашингтон, Нгуен помага да се намерят начини, по които Stretch може да бъде полезен в ежедневието на Еванс.
Има много задачи, които могат да бъдат разочароващи за пациента, за да зависи от болногледача, казва Нгуен. Няколко пъти на час Хенри страда от сърбежи, които не може да почеше и които той описва като изтощителни. Вместо да се налага да моли Джейн за помощ, Хенри може вместо това да накара Стреч да вземе инструмент за чесане и да използва робота, за да начеше сам тези сърбежи. Въпреки че това може да изглежда като сравнително малко нещо, то е изключително важно за Хенри, подобрявайки качеството му на живот, като същевременно намалява зависимостта му от семейството и болногледачите. „Stretch може да преодолее празнината между нещата, които Хенри е правил преди инсулта си, и нещата, които се стреми да прави сега, като му позволява да изпълнява ежедневните си дейности и лични цели по различен и адаптивен начин чрез робот“, обяснява Нгуен. „Stretch се превръща в продължение на самия Хенри.“
Това е уникално свойство на мобилния робот, което го прави особено ценен за хората с увреждания: Stretch дава на Хенри собствена агенция в света, което отваря възможности, които далеч надхвърлят традиционната професионална терапия. „Изследователите са много креативни и са открили няколко приложения за Stretch, които никога не бих си представил“, отбелязва Хенри. Чрез Stretch, Хенри е успял да играе покер с приятелите си, без да се налага да разчита на съотборник да борави с картите му. Той може да изпраща рецепти на принтер, да ги извлича и да ги носи на Джейн в кухнята, докато готви. Той може да помогне на Джейн да достави храна, да разчисти съдове за нея и дори да транспортира кошница с пране до пералното помещение. Простите задачи като тези са може би най-смислените, казва Джейн. „Как да накараш този човек да се чувства като това, което допринася, е важно и си струва? Видях, че Stretch успява да се възползва от това. Това е огромно.“
Един ден Хенри използва Stretch, за да даде на Джейн роза. Преди това тя казва: „Всеки път, когато той береше цветя за мен, аз благодаря на Хенри заедно с болногледачката. Но когато Хенри ми подаде розата през Stretch, нямаше на кого да благодаря освен на него. И радостта в лицето му, когато ми подаде тази роза, беше невероятно."
Хенри също успя да използва Stretch, за да взаимодейства с тригодишната си внучка, която не е достатъчно голяма, за да разбере неговото увреждане и преди го е виждала, казва Джейн, като нещо като мебел. Чрез Stretch Хенри успява да играе малки игри на баскетбол и боулинг с внучката си, която го нарича "Papa Wheelie". „Тя знае, че това е Хенри“, казва Нгуен, „и роботът й помогна да го види като човек, който може да играе и да се забавлява с нея по много готин начин.“
Човекът, който работи най-усилено, за да превърне Stretch в практичен инструмент, е Хенри. Това означава „да избутате робота до неговите граници, за да видите всичко, което може да направи“, казва той. Въпреки че Stretch е физически способен да прави много неща (и Хенри разшири тези възможности, като проектира персонализирани аксесоари за робота), едно от най-големите предизвикателства за потребителя е да намери правилния начин да каже на робота точно как да прави това, което искате да направя.
Хенри си сътрудничи с изследователите, за да разработи свой собствен графичен потребителски интерфейс, за да улесни ръчното управление на Stretch, с множество изгледи на камерата и големи бутони на екрана. Но потенциалът на Stretch за частично или напълно автономна работа е в крайна сметка това, което ще направи робота най-успешен. Роботът разчита на "много особен вид автономия, наречена помощна автономия", обяснява Джейн. „Тоест, Хенри контролира робота, но роботът улеснява Хенри да прави това, което иска.“ Вдигането на неговия инструмент за драскане например е досадно и отнема много време при ръчно управление, тъй като роботът трябва да бъде преместен в точно правилната позиция, за да хване инструмента. Помощната автономия дава на Хенри контрол от по-високо ниво, така че той да може да насочва Stretch да се премести в правилната позиция сам. Stretch вече има меню от предварително записани подпрограми за движение, от които Хенри може да избира. „Мога да обуча робота да изпълнява поредица от движения бързо, но все още контролирам напълно какви са тези движения“, казва той.
Хенри добавя, че достигането на помощната автономия на робота до точка, в която е функционална и лесна за използване, е най-голямото предизвикателство в момента. Stretch може автономно да се движи през къщата, а ръката и захватът също могат да се контролират надеждно. Но трябва да се работи повече върху осигуряването на прости интерфейси (като гласов контрол) и върху гарантирането, че роботът се включва лесно и не се изключва сам неочаквано. В крайна сметка това все още е изследователски хардуер. След като предизвикателствата с автономността, интерфейсите и надеждността бъдат разгледани, казва Хенри, „разговорът ще се насочи към проблеми с разходите“.
Хенри Евънс използва робот Stretch, за да се храни с бъркани яйца.
Цената от $20 000 за робот е значителна и въпросът е дали Stretch може да стане достатъчно полезен, за да оправдае цената си за хора с когнитивни и физически увреждания. „Ще продължим да повтаряме, за да направим Stretch по-достъпен“, казва Чарли Кемп от Hello Robot. „Искаме да направим роботи за дома, които могат да се използват от всеки, и знаем, че достъпността е изискване за повечето домове.“
Но дори при сегашната си цена, ако Stretch успее да намали нуждата от болногледач в някои ситуации, роботът ще започне да се изплаща. Грижите за хора са много скъпи – средната стойност за цялата страна е над $5,000 на месец за домашен здравен помощник, което е просто непосилно за много хора, и робот, който може да намали нуждата от грижи за хора с няколко часа на ден седмица ще се изплати само в рамките на няколко години. И това не отчита стойността на грижите, дадени от роднините. Дори за семейство Евънс, които наистина имат нает болногледач, голяма част от ежедневните грижи на Хенри се падат на Джейн. Това е често срещана ситуация, в която се намират семействата и това е и мястото, където Stretch може да бъде особено полезен: като позволява на хора като Хенри да управляват повече от собствените си нужди, без да се налага да разчитат изключително на помощта на някой друг.
Хенри Еванс използва персонализирания си графичен потребителски интерфейс, за да контролира робота Stretch, за да вземе кърпа,
поставете кърпата в кошница за пране и след това изтеглете кошницата за пране в пералното помещение.
Stretch все още има някои значителни ограничения. Роботът може да вдигне само около 2 килограма, така че не може да манипулира например тялото или крайниците на Хенри. Освен това няма начин да се качва и слиза по стълби, не е предназначен за излизане навън и въпреки това изисква много техническа намеса. И колкото и способни да станат Стреч (или роботи като Стреч), Джейн Еванс е сигурна, че те никога няма да могат да заменят хората, които се грижат за тях, нито би искала да го правят. „Това е погледът в очите от един човек на друг“, казва тя. „Това са думите, които излизат от вас, емоциите. Човешкото докосване е толкова важно. Това разбиране, това състрадание – един робот не може да замени това.“
Stretch може все още да е далеч от това да се превърне в потребителски продукт, но със сигурност има интерес към него, казва Нгуен. „Говорих с други хора, които имат парализа, и те биха искали Stretch да насърчи тяхната независимост и да намали размера на помощта, която често искат от своите болногледачи да предоставят.“ Може би трябва да съдим за полезността на един помощен робот не по задачите, които може да изпълнява за даден пациент, а по-скоро по това, което роботът представлява за този пациент, както и за неговото семейство и лица, които се грижат за него. Опитът на Хенри и Джейн показва, че дори робот с ограничени възможности може да окаже огромно влияние върху потребителя. Тъй като роботите стават по-способни, това въздействие само ще се увеличава.
„Определено виждам роботи като Stretch в домовете на хората“, казва Джейн. „Кога, въпросът е? Не чувствам, че са далеч. Мисля, че се приближаваме.“ Полезните домашни роботи не могат да се появят достатъчно скоро, както Джейн ни напомня: „Ние всички ще бъдем там един ден, по някакъв начин, форма или форма.“ Човешкото общество застарява бързо. Повечето от нас в крайна сметка ще се нуждаят от някаква помощ при дейности от ежедневието, а преди това ще помагаме на приятелите и семейството си. Роботите имат потенциала да облекчат това бреме за всички.
А за Хенри Еванс Stretch вече прави разлика. „Казват, че последното нещо, което умира, е надеждата“, казва Хенри. „За хората с тежки увреждания, за които чудодейните медицински пробиви не изглеждат осъществими през нашия живот, роботите са най-добрата надежда за значителна независимост.“
Статията е възпроизведена на уебсайта:https://spectrum.ieee.org/stretch-assistive-robot