Když se roboti pohybují jako lidé

Helena Vrecková  |  Technika
Robot Roboy. Zdroj: roboy.org

Vědci se snaží u robotů napodobit plynulou chůzi člověka. Nahrazení motorů svaly polidšťuje roboty.

Vědci neustále přichází s novými roboty, kteří napodobují vlastnosti zvířat v přírodě. Roboti se tak pohybují ve vodě jako medúzy, běhají rychle jako šelmy nebo létají vzduchem napodobujíc let ptáků. Tito roboti jsou většinou určeni pro vojenské či záchranné mise, při kterých jsou právě tyto zvířecí vlastnosti neocenitelné. Větší problémy však konstruktérům dělají humanoidní roboti, tedy roboti, kteří se svými vlastnostmi co nejvíce podobají člověku.

Inteligence, vzhled i pohyb

V odvětví humanoidních robotů se více než v jakékoliv jiné oblasti robotiky odráží snaha vytvořit dokonalý stroj, který by se člověku podobal jak svým vzhledem a inteligencí, tak i svým chováním a pohybem. Ideálem je tedy bytost, nerozeznatelná od člověka, uchovávající si však schopnosti stroje. Od tohoto ideálu jsou vědci stále ještě hodně vzdáleni.

Každý tým vědců z oblasti robotiky se věnuje jinému segmentu vývoje. Někteří se specializují na rozvoj umělé inteligence, kde mají za cíl vytvořit samostatně uvažující jednotku schopnou vlastních rozhodnutí. Jiní vytváří materiály vhodné pro výrobu odolné kůže robotů. Další vědci se pak soustředí především na dokonalé napodobování lidského vzhledu. Jednou z neposledních vlastností, kterou mají vědci za úkol na robotech vylepšovat, je také pohyb.

Lidský pohyb je velmi specifický. Člověk je schopen měnit rychle různé polohy, působí plynule a netěžkopádně. To do nynějška většina humanoidních robotů nedokázala. Proč tomu tak je? Pohybový aparát člověka je tvořen kostmi, svaly a šlachami. Je mu tak umožněna i velmi jemná motorika.

O napodobení lidského pohybu u robota usilovali i vědci z univerzity v Tokiu. Vytvořili proto nového robota, jehož stavba je inspirována pohybovým aparátem člověka. Kromě motorů, které u robotů většinou způsobují nepřirozený sekaný či strnulý pohyb, přidali robotovi také více svalů, než bylo u jeho předchůdce Kojiro.

Práce jednotlivých částí těla robota Kenshiro:

Plynulý a rychlý pohyb

Předchůdce nového robota, využíval při pohybu také svalů a umělých šlach. Jeho váha však byla jen u horní poloviny těla celých 45 kilogramů. Vzhledem ke skutečnosti, že se jednalo o relativně malého robota, byla takováto váha nevhodná – celý robot by vážil až 100 kilogramů. Vědci se tedy zaměřili nejen na zefektivnění pohybu samotného, ale také na redukci váhy robota.

Kenshiro, jak se nový robot nazývá, má k člověku mnohem blíže. Stavba jeho těla odpovídá průměrnému 12letému japonskému chlapci o výšce 158 centimetrů a váze 50 kilogramů. Váha částí jeho těla odpovídá váze stejných částí u člověka. Přitom má téměř všechny hlavní svaly jako člověk. Kenshiro se může pochlubit 160 funkčními svaly – 50 v nohou, 76 v trupu, 12 v ramenou a 22 v oblasti krku.

Souměrná váha umožnila mnohem lepší rovnováhu robota. To však nebyla jediná věc, kterou vědci vylepšili. Díky zmnožení počtu umělých svalů bylo docíleno pětkrát většího výkonu, než u předchozího robota Kojiro. To rozšiřuje robotovi pohybové dovednosti. Robot se také přiblížil k lidské rychlosti pohybu. Tvůrci robota Kenshiro použili při práci jiný typ svalstva, který k práci potřebuje jen jeden motor a je mnohem stabilnější.

Nejen svaly však byly u robota vylepšeny. Jeho hliníkové kosti jsou silnější, než předchozí kosti z 3D tiskárny a nemají tak tendence k rozbíjení. I kolenní klouby jsou mnohem propracovanější – imitují zkřížené vazy a čéšku.

Robot Roboy je zatím ve vývoji. Podle vědců se však bude jednat o jednoho z nejvyspělejších humanoidních robotů:

Na světě za 9 měsíců

Kenshiro však není jediným robotem pracujícím se svaly, který byl v nedávné době představen. Dalším je Roboy, humanoidní robot, který je vyvíjen v laboratoři pro umělou inteligenci na univerzitě v Curychu. Na jeho tvorbě se podílí více než 40 inženýrů a vědců.

Pohyb Roboye by měl být zajištěn umělými svaly a šlachami místo tradičních motorů v kloubech. To mu má zajistit pohyb srovnatelný s člověkem. Jeho kůži by měl tvořit jemný měkký materiál, umožňující lidem bezpečnější a příjemnější kontakt s robotem.

Roboy je určen pro práci v domácnostech (především u starších lidí, nemocnicích, pečovatelských domech). Výzkumníci se domnívají, že vzhledem ke stále více stárnoucí populaci bude třeba zajistit nezávislost starých lidí na jiných lidech. K tomu by jim měl dopomoci Roboy.

Podle výzkumníků bude Roboy jedním z nejvyspělejších humanoidních robotů. Zatím se však jedná jen o předběžné informace, protože Roboy by měl být světu představen v březnu 2013 – přesně po 9 měsících vývoje.

Možná uvažujete, proč je tak důležité pro konstruktéry robotů, aby každý tento stroj napodoboval lidské chování. Vzhledem k plánům většiny z nich, aby byli roboti součástí domácností, je logické, aby co nejvíce zapadali do běžného života. Ke stroji s lidskou tváří a chováním, by člověk měl přistupovat s větší důvěrou a beze strachu.

Nejčtenější