Ein Problemlösungsansatz IT-Mitarbeiter sollten von Robotikern lernen

Google-Besitzer Boston Dynamics erhielt einige schlechte Nachrichten in den letzten Tagen des Jahres 2015.

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Nach Jahren der Entwicklung und intensive Feldversuche, die Massachusetts-basierte Robotik Unternehmen gelernt, dass die US-Marines hatte beschlossen, ihre vierbeinigen Roboter Maultier, Big Dog ablehnen. Der Grund? Die Sache ist zu verdammt laut für den Kampf, wo Nahkämpfe und die gelegentliche Notwendigkeit für Stealth übermäßigen Maschinengeräusche eine Haftung.

Der Rückschlag erinnerte mich an eine Geschichte, die eine andere Gruppe von Robotik-Ingenieuren mir über die Entwicklung ihrer Durchbruchmaschine erzählte, ein robotisches Exoskelett, das es Paraplegikern ermöglicht, zu Fuß zu gehen, und Soldaten, um schwere Packs zu hüpfen, ohne sich zu verklemmen. Es erinnerte mich auch an einen leistungsfähigen Lösungsansatz und Umgang mit Rückschlägen, mit denen ich immer wieder über Robotik berichtet habe.

Das Team hinter dem Walk Again Projekt wollte gelähmten Patienten zu lehren, wie man mit Roboter Bein unterstützt gehen, aber die Ergebnisse waren viel besser als erwartet.

Ekso Bionics, die im Jahr 2015 veröffentlicht wurde, erfand das erste lebensfähige untethered Exoskeleton, das nicht an eine externe Stromquelle angeschlossen werden muss. Ihr Erfolg beruht insbesondere auf einem technischen Durchbruch, und um es zu erreichen, mussten die Ingenieure von Ekso etwas für die Nicht-Ingenieure überraschend schwierig, aber unglaublich lehrreich machen – sie mussten die Art und Weise ändern, wie sie an ihr Problem dachten.

Anfang der 2000er Jahre arbeiteten die Ingenieure, die Ekso gründen wollten, im Robotik- und Human Engineering Labor von UC Berkeley im Rahmen eines DARPA-Stipendiums. DARPA hatte mehr als ein exoskeletonisches Projekt finanziert (das Militär wünscht wirklich Roboter-Soldaten) so die Drohung, unten-vorgewähltes loomed über jeder Phase der Entwicklung zu sein. Berkeleys Exoskelett begann schnell zu kommen. Es war eine massiv starke Maschine, die auf die modernste Robotik-Forschung des Tages zog.

Aber als die Ingenieure begannen Testen verschiedener Komponenten isoliert auf einer Werkbank, erkannten sie ihr Gerät wäre zu hungrig, um Batterien zu arbeiten, ein Achilles Ferse von vielen Robotern an diesem Punkt. Scrambling für einen Workaround, begannen sie mit Blick auf Verbrennungsmotoren. Die Ingenieure verfolgten einen tschechischen Mann, der legendär war in der Fernbedienung Flugzeug-Community für die Herstellung von kleinen und extrem leistungsfähige Motoren für den Rennsport, die er machte sich in einer Garage zu Hause.

Es war eine vielversprechende Fixierung der Macht Problem: Der Motor war klein genug, um auf der Rückseite des Exoskeletts montieren und leistungsstark genug, um einen tragbaren elektrischen Generator laufen. Aber es gab einen Nachteil: Der durchdringenden Schrei der kleinen Motoren bedeutete, dass ernster Ohrschutz für jedermann notwendig sein würde, der innerhalb hundert Fuß von ihnen steht. Mit der Energiequelle spuckend Auspuff, fand das Team auch die harte Weise, dass es nicht für den Einsatz im Innenbereich geeignet war.

Spätere Verfeinerungen zu UC Berkeley’s Durchbruch Gerät.

So geschah es, dass einer der Ingenieure einen Bruder hatte, der eine Marine SEAL war. Stolz auf das Exoskelett, das er mitgeholfen hatte, gab der Forscher seinem Bruder einen kurzen Blick. Die Antwort? Lachen und Ungläubigkeit. Das Berkeley-Team hoffte, seine Technologie würde schließlich in Kampfzonen Verwendung finden, aber die SEAL hatte eine schlechte Nachricht: Kein Zweig des Dienstes würde jemals in tragbare Technik investieren, die laut, stinkend und außerordentlich schwer war. Es ist eine Lehre Boston Dynamics wünscht es wahrscheinlich früher gelernt.

Was haben die Ingenieure gemacht? Nun, zuerst Panik. Dann entschied sich einer der Ingenieure, Russ Angold, das Problem aus einem neuen Blickwinkel zu betrachten. Als Landwirtschaftsingenieur ausgebildet, war Angold daran gewöhnt, pragmatisch auf Herausforderungen zu achten als seine Partner.

Mittlerweile hatte das Team unzählige Stunden versucht, einen Motor zu finden, der leistungsstark genug und tragbar genug war, um ihren Anzug auszuführen, der massive Mengen an Kraft benötigte, um an Ort und Stelle zu stehen. Angold drückte die Taste für geistiges Zurücksetzen. Was, wenn der Roboter sich völlig passiv halten könnte, ohne überhaupt Kraft zu haben? Durch die Verwendung von Energie, um aktiv Schritte zu unternehmen, würde das System einen Bruchteil der Energie erfordern.

Im Anschluss an diese Untersuchungsreihe begann das Team mit unbelasteten Prothesen, die passiv das Gewicht einer Person auf den Boden übertragen. Das war der Durchbruch. Die Ingenieure verschrotteten Monate der Arbeit, begannen von Grund auf neu, und – nach vielen Prüfungen und Irrtümern – einen Anzug, der keine Macht außer während der aktiven Arbeit gezogen. Das daraus resultierende Gerät war schlank genug, um auf Batterien laufen, lösen das Rauschen Problem.

Die Technik Angold verwendet, die trügerisch ist, um zu implementieren, weil der blinde Flecken, die wir alle haben, wenn mit Herausforderungen konfrontiert, heißt das Problem invertieren, und es ist eine Strategie, die in vielen Engineering-Programmen gelehrt wird. Es ist eine, die Sie zu Ihrem Arsenal hinzufügen sollten. Anstatt endlos jagen eine Lösung für das Problem haben Sie, fragen Sie sich, wenn es eine Möglichkeit, die Parameter des Problems ändern. Sie können Monate damit verbringen, einen besseren Verbrennungsmotor zu finden, aber der größte Durchbruch kommt, wenn Sie herausfinden, wie man weg mit dem Motor vollständig entfernt.

Die brillanten Ingenieure bei Boston Dynamics wissen das natürlich. Holen Sie auf dem Stealth-Maultier.

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