ربات‌ها ممکن است با احساسات انسان در تماس نباشند اما به زودی در درک لمس انسانی بهتر عمل خواهند کرد. محققان دانشگاه کرنل روشی کم هزینه برای ربات‌های نرم و تغییر شکل پذیر ایجاد کرده‌اند تا بتوانند بدون اینکه به لمس توجه کنند طیف وسیعی از فعل و انفعالات فیزیکی، از اشاره کردن تا مشت زدن و در آغوش گرفتن را تشخیص دهند. در این روش یک دوربین USB که در داخل ربات تعبیه شده سایه حرکات دست را روی پوست ربات ثبت می‌کند و آنها را به وسیله الگوریتم یادگیری ماشین طبقه‌بندی و تجزیه و تحلیل می‌کند.
نویسنده اصلی این مقاله دانشجوی دکترا یوهان هو است که سیستم نوآورانه‌ی خود را ShadowSense نامیده است. فناوری جدید ShadowSense آخرین پروژه یوهان هو است که با همکاری گای هافمن، دانشیار دانشکده مهندسی مکانیک و هوافضا Sibley انجام شده است. این فناوری به عنوان بخشی از تلاش برای تولید ربات‌های بادی ایجاد شده است که می‌توانند مردم را با ایمنی در هنگام تخلیه اضطراری به سمت درب‌های خروجی هدایت کنند.
چنین رباتی نیاز به توانایی برقراری ارتباط با انسان در شرایط دشوار و پیچیده را دارد. یک ربات را تصور کنید که با تشخیص فشار دست، شخصی را در یک راهروی پر سر و صدا و پر از دود به سمت خارج هدایت می‌کند. تیم به جای نصب تعداد زیادی از سنسورهای تماسی که باعث اضافه شدن وزن و سیم کشی پیچیده‌ی ربات می‌شود که جاسازی آن در یک کالبد پوستی بسیار دشوار است، رویکردی کاملا متفاوت را در پیش گرفت.
آنها برای اندازه‌گیری تشخیص لمس با دوربین به اشخاص نگاه می‌کنند. هو گفت: “ما با قرار دادن دوربینی در داخل ربات و فقط با مشاهده تصاویر و سایه‌ها می‌توانیم نحوه لمس شخص به ربات و هدف او را متوجه شویم. ما فکر می‌کنیم که پتانسیل جالبی در این زمینه وجود داشته باشد زیرا تعداد روبات‌های اجتماعی که قادر به تشخیص حرکات لمسی باشند بسیار کم است.” نمونه اولیه ربات شامل یک پوست بادی نرم از جنس نایلون است که به دور یک اسکلت استوانه‌ای با تقریباً چهار فوت قد کشیده شده و بر روی یک پایه متحرک سوار است.
در زیر پوست ربات یک دوربین USB قرار دارد که به یک لپ تاپ متصل می‌شود. محققان یک الگوریتم مبتنی بر شبکه عصبی ایجاد کردند که با استفاده از داده‌های آموزشی که قبلاً به الگوریتم داده شده از آن برای تمایز بین شش حرکت لمسی شامل لمس با کف دست، مشت کردن، لمس با دو دست، در آغوش گرفتن، اشاره و لمس نکردن را با دقت 87.5 الی 96٪ بسته به نورپردازی تشخیص می‌دهد. این ربات می‌تواند طوری برنامه‌ریزی شود که به برخی لمس‌ها و حرکات مانند دور زدن یا صدور پیام از طریق بلندگو پاسخ دهد. همچنین پوست روبات قابلیت تبدیل شدن به یک صفحه تعاملی را دارد.
هو گفت: “با جمع‌آوری اطلاعات کافی، یک ربات می‌تواند تعداد کلمات گسترده تری را در تعاملات تشخیص دهد و پاسخ‌های متناسب با وظایف خود را ارائه کند.” این فناوری حتی لازم نیست که حتما با یک ربات تلفیق شده باشد. فناوری ShadowSense را می‌توان در مکان‌های دیگری مانند بالن‌ها گنجانید و آنها را به دستگاه‌های حساس به لمس تبدیل کرد. ShadowSense علاوه بر ارائه یک راه حل ساده برای یک چالش پیچیده فنی و راحتی استفاده کاربران برای راه اندازی، روشی را فراهم می‌کند که در دوره‌ی فناوری پیشرفته بسیار نادر است.
هو گفت: “اگر ربات فقط می‌تواند شما را به شکل سایه ببیند، می‌تواند آنچه را انجام می‌دهید بدون دریافت تصاویر با دقتی زیاد از حرکات شما تشخیص دهد. این ربات از شما به صورت فیزیکی محافظت می‌کند و آسایش روانی را برایتان فراهم خواهد کرد.”
