Hinter den Kulissen: Roboter zur Rettung

Behind the Scenes Artikel wurde LiveScience in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

Jeder weiß, dass Maschinen nicht Gefühle haben. Aber versuchen zu sagen, dass Ihr Gehirn.

"Wir haben eine soziale Gehirn und es ist das gleiche, ob wir mit einer Person oder einer Maschine zu tun haben", sagte Clifford I. Nass, die Thomas M. Storke Professor an der Stanford University, die sozialen Aspekte der Technologie studiert. "Leute benutzen die gleichen Umgangsformen mit Maschinen, insbesondere Computern, wie sie mit Menschen zu tun."

Nass hat widmete einen Großteil seiner Forscherkarriere zu studieren die Art und Weise, die wie Menschen sozial Technologie reagieren. Trotz was die meisten Menschen wissen Sie intellektuell, sie noch oft automatisch Computer und andere Geräte wie menschliche Wesen, behandeln, sagte er.

In einer Studie von 1993 fand er beispielsweise, dass Menschen unbewusst gesellschaftliche Regeln verwenden, bei der Interaktion mit Computern. Seine Untertanen waren viel "schöner" mit dem Computer, die sie mit gearbeitet hatte – günstig auf den Computer zu reagieren, wenn es "gebeten", wie es durchgeführt – als sie zu einem anderen Computer, die waren "die gleiche Frage über den ersten Computer gestellt". "Es war, als ob sie nicht wollten, der erste Computer Gefühle zu verletzen", sagte Nass.

Vor einigen Jahren führte seine ungewöhnliche Forschung zu einer Zusammenarbeit mit Robin Murphy, Direktor des Center for Robot-Assisted Suche und Rettung von Texas A & M University und Professor für Informatik und Ingenieurwissenschaften. Er und Murphy, der als einer der Gründer des Felds der Rettung Robotik gilt, arbeiten zusammen, um einen Rescue-Roboter zu entwerfen, der benutzerfreundlich ist.

Rescue-Roboter dienen als ein eingeschlossenes Katastrophe Opfer Lebensader für die Außenwelt. Aber sie sind wertlos, wenn das Opfer sie unheimlich, herrisch, Out-of-Control findet- oder einfach nur gruselig.

"Roboter nicht Augenkontakt. Der Ton ändert sich nicht. Wenn sie Menschen näher, sie beginnen, ihre Privatsphäre zu verletzen", sagte Murphy. "Wenn Sie irgendwo stecken zehn Stunden lang geblieben sind, und etwas Angst macht, oder ärgert Sie für lange genug, Sie abgesehen von was es Sie beginnen können dazu Fragen. Der Begriff, der kommen immer up ist "gruselig." Menschen finden, die Roboter, die sollen ihnen helfen, gruselig."

Nass und Murphy Arbeiten zur Erleichterung des "kriechen" Faktors im Rescue-Roboter, Hoffnung, Angst zu reduzieren, und vorhandene Rettungsmaßnahmen zu stärken. Der National Science Foundation hat das drei-Jahres-Projekt mit einem $ 1,2 Millionen Zuschuss geteilt durch zwei Universitäten im Rahmen des American Recovery and Reinvestment Act of 2009 finanziert. Als einen wirtschaftlichen Anreiz die Arbeit wird von mindestens fünf neue Arbeitsplätze Forschung nur kurzfristig, aber noch wichtiger ist, erwarten die Forscher, dass es Starthilfe für eine neue Industrie.

"Einige dieser Menschen erlischt und starten neue Unternehmen auf Basis dieser Technologie, und Studenten gehen und arbeiten für diese Unternehmen werden", sagte Murphy. "Gibt es einen wachsenden Markt Notfallmaßnahmen – denken Sie an Haiti. Wir brauchen mehr Technologie, die für diese Situationen hilfreich ist. Wir schaffen mehr erfahrene Leute, und sie dazu anregen, in diesem Sektor zu gehen."

Rescue-Roboter werden seit mehr als einem Jahrzehnt, aber die frühen Prototypen waren mechanisch primitiv. "Die 1995 Oklahoma Citybombardierung und das Erdbeben in Kobe (Japan) ein großes Interesse an Rettung Roboter geschaffen", sagte Murphy. "Diese Veranstaltungen diente als Motivation, Konzentration auf Rettung Roboter zu starten. Aber sie waren nicht bereit, bis 1999 ins Feld zu gehen."

Die Forscher hoffen, verbessern die Geräte in der Weise, dass sie wertvoller für Strafverfolgung, wie Geisel Verhandlungen sowie in Notfall-Situationen, wo sie bereits im Einsatz sind. Die Roboter haben auch Potenzial in der Gesundheitsversorgung Einstellung, wo die Forscher glauben, sie hätten enormes wirtschaftliches Potenzial.

Das aktuelle Projekt, auch von Microsoft unterstützt, erstellt eine Multi-Media "" Kopfaufsatz genannt die "Überlebende Buddy", die passen auf jede herkömmliche Roboter und dienen als Schnittstelle zwischen eingeschlossenen Opfer und dem Rest der Welt die zehn oder mehr Stunden, die sie treffen könnte, um sie zu extrahieren kann. Ein Animator von Pixar – das Unternehmen, das in populären Filmen wie "Wall-E" und "Bis" – hat sich freiwillig zu helfen, die Bewegungen zu entwerfen.

"Wie gestalten Sie einen Roboter, der gleichzeitig sozial angemessen ist wenn eine Person unter extremen Belastungen ist?" Nass, fragt. "Meine Aufgabe besteht darin die sozialen Aspekte einfallen lassen. Wir tun Arbeit am Körper Abstand, zum Beispiel, wenn der Roboter zu nahe kommt, und rollt direkt neben dir, die ist ziemlich schrecklich. Es hat mit den verschiedenen sozialen Tricks Menschen verwenden – es zu Ihrem persönlichen Bereich zu respektieren hat. "

"Aber der Roboter darf nicht zu weit weg sein", fügt er hinzu. "Was passiert, wenn der Roboter Stand 100 Fuß zurück und sagte:" Ich bin sehr besorgt über Sie. Ich bin hier um Ihnen zu helfen. " Das wäre auch Anlass zur Sorge – die Botschaft ist: "Ich weiß nicht wirklich über Sie, weil ich zu weit weg bin." Es scheint unaufrichtig — so Unaufrichtigkeit eine sehr schlechte Sache ist. "

Roboter müssen programmiert werden, um menschliche Hinweise aufgreifen und entsprechend darauf zu reagieren – wie Menschen mit anderen Menschen zu tun, sagte Nass.

"Wir müssen zu entwerfen einen Roboter, der Umgangsformen kennt und kann Vertrauen zu gewinnen und zeigen Respekt und Kompetenz," sagte er. "Schickt man sich einen Roboter, der wie ein Idiot scheint, das wird nicht helfen. Es ist nicht gonna make you wie es. Wenn es ein Begleiter sein wird, würde ein Kumpel, dann sind Sie wie es besser. Denken Sie an all die Dinge, die Sie brauchen eine effektive Suche und Rettung sein Kumpel. Der Roboter hat zu sympathisch, scheinen smart, vertrauenswürdig sein und scheinen, fürsorglich, optimistisch – aber nicht allzu optimistisch. "

Er erinnert an die Lektionen gelernt vor vielen Jahren als Autofirma BMW seine frühen Navigationssystem eingeführt – mit einer weiblichen Stimme. Letztlich war das System erinnert. "Deutsche männliche Fahrer nicht Anweisungen von einer Frau nehmen würde," sagte Nass. Die Erfahrung motiviert eine Reihe von Studien ", dass zeigte Menschen Stereotyp wie verrückt Geschlecht", fügt er hinzu.

Die "Survivor"Buddy haben Funktionen erlauben Opfer zu engagieren in zwei-Wege-Videokonferenzen, die Nachrichten anschauen und Musik hören. Die Medienteil entstand nach einem Grubenunglück 2005 – bei denen keine Rettung Roboter – aber wo eingeschlossenen Bergleute gefragt, ob Arbeitnehmer könnten sie einen MP3-Player zu senken. "Wir wissen Menschen langweilen", sagte Murphy. "Diese Bergleute müde im Gespräch mit Responder auf der anderen Seite."

Der Überlebende Kumpel Prototyp wurde letzten Sommer fertiggestellt, aber noch nicht in einer Katastrophe noch verwendet wurde. Es ist eine neue Roboterkopf, die die Forscher hoffen, alle Web-basierten Aktivitäten, sowie zwei-Wege-Videokonferenzen und die Fähigkeit, Musik und Fernsehen, unter anderem spielen durchführen. Es werden auch benutzerfreundlicher, hoffentlich macht es weniger gruselig.

"Der Kopf ständig Blick mit Ihnen, immer die Aufrechterhaltung Blickkontakt, Kontrolle wird", sagte Murphy. "Soziale Blick ist wichtig. Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Bewegungen – wir wollen, dass es langsamer zu bewegen, wenn es in Ihrer Nähe ist. "

Nass fügt hinzu: "betrachten Sie Ärzte in der Notaufnahme."_FITTED Ärzte bewegen Art schnell – aber nicht wahnsinnig schnell. Sie sehen sie nicht wirklich schnell – und Sie sehen sie nicht schlendern. Es gibt eine richtige Geschwindigkeit für den Notfall zwischen wilden, hektischen Tempo und schlendern."

Die Wissenschaftler planen auch die Lautstärke so anpassen, dass das Gerät mehr spricht leise wird je näher es auf ein Opfer, und es wird sich wahrscheinlich ändern seine Färbung. "Die meisten Roboter jetzt sind schwarz lackiert und haben helle Scheinwerfer", sagte Murphy.

Dies kann verwirrend wenn "Sie kommen im Dunkeln bei Menschen und blind sie — Sie nicht darüber hinaus die Roboter im Dunkeln sehen, weil sie schwarz sind," sagte sie. "Das sind die Dinge, die wir vermeiden wollen. Wir hoffen, es bunt und Hintergrundbeleuchtung machen – und die Scheinwerfer nach unten ein wenig drehen. "

Die Wissenschaftler planen, testen Sie das Gerät in simulierten Rettungssituationen mit echten Menschen in Szenarien so nah wie möglich an der Realität "ohne Gefahr für jedermann,", sagte Murphy. "Lassen sich Menschen fühlen, sie sind in einem Zusammenbruch – setzen Sie sie in einem dunklen Raum, mit einer Decke abdecken."

Vorherigen Tests auf früheren Roboter – die veranlasst die "kriechen-Faktor" zu finden – die Forscher überzeugt, sie brauchten, um Änderungen vorzunehmen, wenn die Rescue-Roboter waren um wirksam zu sein.

"Die Leute, die gut genährt und gut ausgeruht und nur dort für eine Stunde zeigen deutliche Reaktionen auf den Roboter waren," sagte Murphy. "Stell dir vor, wenn Sie bereits desorientiert sind, oder in eine Menge von Schmerz oder Angst. Die Auswirkungen werden noch deutlicher. Es zeigt Ihnen wie wichtig es ist, es richtig zu machen."

Zum besseren oder schlechteren, Forschung hat gezeigt, dass Antworten "Wir denken nur auf Menschen angewandt gelten auch für Technologie," und dass die meisten Menschen nicht bewusst sind, sagte Nass.

In dieser frühesten Computer-Studie, z. B. seine Untertanen bestand nach dem Experiment, dass sie unterschiedliche Antworten auf die verschiedenen Computern nie geben würde – auch wenn sie es taten.

Darüber hinaus fügt hinzu, "sie waren Studenten der Elektrotechnik in Computer Science-Programm an der Stanford University," Nass. "Also wenn jemand wusste, dass Computer nicht Gefühle haben, diese Jungs haben."

Anmerkung der Redaktion: Diese Forschung wurde unterstützt durch die National Science Foundation (NSF), die Bundesagentur für angeklagt Finanzierung von Grundlagenforschung und Ausbildung in allen Bereichen der Wissenschaft und Technik. Meinungen, Erkenntnisse und Schlussfolgerungen oder Empfehlungen ausgedrückt in diesem Material sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten von der National Science Foundation. Sehen den Blick hinter die Kulissen Archiv.