2010’daki nüfus sayımı verilerine göre, Amerika Birleşik Devletleri’nde yaklaşık 1 milyon yetişkinin yemek yemesine yardım edecek birine ihtiyac vardır.
Washington Üniversitesi‘ndeki araştırmacılar bunu kolaylaştıracak bir robot sistemi üzerinde çalışmaktadırlar. Bir tabakta farklı yiyecekleri belirledikten sonra; robot, istenen yiyeceği almak ve bir kişinin ağzına iletmek için bir çatalı nasıl kullanabileceğini belirleyebilir.
Ekip sonuçlarını bir dizi makalede yayınladı: Biri yakın zamanda IEEE Robotik ve Otomasyon Mektuplarında yayınlandı, diğeri 13 Mart’ta ACM / IEEE Uluslararası Güney Kore’deki İnsan-Robot Etkileşimi Konferansı’nda sunulacak.
UW’nin Paul G. Allen Bilgisayar Bilimi ve Mühendisliği Okulu’nda Profesör olan Siddhartha Srinivasa: “Her gün beslemek için bir bakıcıya bağımlı olmak, bir kişinin bağımsızlık duygusunu ortadan kaldırır. Bu projeyle hedefimiz, insanlara yaşamları üzerinde biraz daha fazla kontrol sağlamak.”
Buradaki amaç; insanların tekerlekli sandalyelerine bağlanacak özerk bir beslenme sistemi geliştirmek ve insanların yemek istediği şeylerle beslenmesidir.
Allen School’da doktora sonrası bir araştırma görevlisi olan Tapomayukh Bhattacharjee: “Projeye başladığımızda insanların; boyutuna, şekline veya tutarlılığına bağlı olarak bir parça yiyecek yiyebilecekleri birçok yol olduğunu fark ettik. Bu yüzden, insanların üzüm ve havuç gibi ortak yiyecekleri nasıl yediklerini görmek için bir deney yaptık.”
Araştırmacılar sert havuçlardan yumuşak muzlara kadar değişen yaklaşık bir düzine kadar farklı çeşitte yiyecek olan tabaklar hazırladılar. Tabaklar ayrıca sert bir kabuğa ve yumuşak iç kısımlarına sahip olan domates ve üzüm gibi yiyecekleri de içeriyordu. Daha sonra ekip, gönüllülere bir çatal verdi ve onlardan farklı yiyecek parçalarını almalarını ve bir mankeni beslemelerini istedi. Çatal, insanların yiyecekleri aldıklarında ne kadar güç kullandıklarını ölçen bir sensör içeriyordu.
Gönüllüler, farklı kıvamlardaki yiyecekleri almak için çeşitli stratejiler kullandılar. Örneğin; insanlar, muz gibi yumuşak yiyeceklerin çataldan kaymasını engellemek için çatalı bir açıyla eğerek kullandılar. Havuç ve üzüm gibi ürünler için gönüllüler, gücü artırmak ve her bir lokmayı isabet ettirmek amacıyla çatalı hareket ettirme eğilimindeydi.
Bhattacharjee: “İnsanlar sadece yemeğin büyüklüğüne ve şekline göre değil aynı zamanda ne kadar sert ya da yumuşak olduğuna göre farklı stratejiler kullanıyor gibi görünüyorlardı. Fakat bunu gerçekten yapmamız gerekiyor mu?. Bir robotla deney yapmaya karar verdik; yiyecek çeşidine bakılmaksızın, çatalı belli bir miktar yiyecekle doldurduk.”
Robot, kıvamlarına bakmaksızın tüm yiyecek parçalarını toplamak için aynı kuvvet ve batırma stratejisini kullandı. Sert yiyecekleri toplayabildi, ancak yumuşak ve kabukları sert-içleri yumuşak olan yiyeceklerle mücadele etti. Bu nedenle, insanlar gibi robotların da farklı türden yiyecekleri almak için ne kadar güç ve açı kullanacaklarının ayarlanması gerekir.
Ekip ayrıca bir parça yiyeceği alıp birisini besleme eylemlerinin birbirinden bağımsız olmadığını belirtti. Araştırmacılar, gıda maddesine bağlı olarak değişen batırma ve beslenme stratejisini tasarlamak için iki farklı algoritmayı birleştirdi. İlk önce; tabağı tarayan, yiyecek türlerini tanımlayan ve her öğenin etrafına bir çerçeve yerleştiren, RetinaNet olarak adlandırılan bir nesne algılama algoritması kullandılar. Daha sonra, belirli bir çerçevede yiyecek türünü inceleyen ve robota yiyecek almanın en iyi yolunu söyleyen bir algoritma olan SPNet’i geliştirdiler. Örneğin, SPNet, robota ortada bir çilek veya bir dilim muzun olduğunu ve çatalı oraya isabet ettirmesini söyler.
Ekip robotun, yiyecek parçalarını toplamasını ve gönüllüleri SPNet veya daha düzenli bir strateji kullanarak beslemesini sağladı. SPNet’in değişen stratejileri, tüm gıdalar için tek tip yaklaşımla aynı ya da daha iyi bir performans gösterdi.
Srinivasa: “Bir insanın bir ısırık almasının ne kadar kolay olduğunu dikkate almazsak, insanlar sistemimizi kullanamayabilir. Dünyada çeşitli yiyecek türleri var, bu yüzden en büyük zorluğumuz hepsiyle başa çıkabilecek stratejiler geliştirmek. Nihai hedefimiz; robotumuzun, insanların öğle veya akşam yemeğini kendi başlarına yemelerine yardımcı olmaktır. Ancak asıl mesele bakıcıları değiştirmek değildir: Onları güçlendirmek istiyoruz. Yardımcı olacak bir robotla; bakıcı tabağı hazırlayabilir ve kişi yemek yerken başka bir şeyle uğraşabilir.”
Ekip şu anda, bakıcılardan ve yardımlı yaşam tesislerindeki (assisted living facilities) hastalardan; insanların ihtiyaçlarını karşılamak için sistemin nasıl geliştirileceği konusunda geribildirim almak amacıyla Taskar Erişilebilir Teknoloji Merkezi ile birlikte çalışmaktadır.
