Objať iného človeka nám môže pripadať ako triviálny úkon. Taký však nie je pre roboty, ak sa má druhá strana zaobísť bez početných pomliaždenín a zlomenín. Aby koordinoval pohyby a vynaložil správne množstvo sily, robot musí pri objatí človeka vyhodnotiť množstvo zložitých dát zo svojich senzorov. Chybný odhad by namiesto bezbolestného kontaktu mohol človeku spôsobiť vážne zranenia.

Nástup roboošetrovateľov?

Vďaka tímu vedcov z Mníchovskej technickej univerzity už roboty zvládnu aj túto zaťažkávaciu skúšku. Nemeckí výskumníci vedení profesorom kognitívnych systémov Gordonom Chengom skombinovali umelú kožu s ovládacími algoritmami inšpirovanými nervovou sústavou živých tvorov. Kožu zároveň úspešne aplikovali na celé telo autonómneho humanoidného robota. „Tento pokrok nemá dôležité priemyselné využitie, ale v oblastiach, ako je ošetrovateľstvo, kde by roboti boli vo veľmi úzkom kontakte s ľuďmi, môže výrazne pomôcť,“ hovorí Gordon Cheng.

V PLNOM NASADENÍ Tím nemeckých výskumníkov, ktorí vyvinuli novú kožu pre roboty, pri práci.
V PLNOM NASADENÍ Tím nemeckých výskumníkov, ktorí vyvinuli novú kožu pre roboty, pri práci.
Zdroj: ASTRIDEKERT

Vylepšenie staršieho vynálezu

Umelá koža vyvinutá nemeckými výskumníkmi pozostáva zo šesťuholníkovitých segmentov s veľkosťou dvojeurovej mince. Každá je vybavená mikroprocesorom a senzormi dotyku, zrýchlenia, priblíženia a teploty.  Umelú kožu vyvinul Cheng už pred desiatimi rokmi. Svoj potenciál však dosiahla, až keď ju integroval so sofistikovaným systémom algoritmov, ktoré bránia jej preťaženiu dátami zo senzorov. V ľudskej koži sa nachádza päť miliónov receptorov. Nepretržité spracovávanie dát zo senzorov v umelej koži však preťažovalo výpočtové systémy už pri použití niekoľko sto senzorov.  Aby prekonal tento problém, Gordon Cheng sa s kolegami rozhodol, aby ich systém nemonitoroval jednotlivé segmenty kože kontinuálne, ale len vtedy, keď treba. Segmenty vysielajú dáta, len keď sa hodnoty merané senzormi menia. Tak sa znížil tok dát o 90 percent.

NEUBLÍŽIA Vďaka novej umelej koži dokážu roboti bezpečnejšie zaobchádzať s ľuďmi a pohybovať sa v ich bezprostrednej blízkosti.
NEUBLÍŽIA Vďaka novej umelej koži dokážu roboti bezpečnejšie zaobchádzať s ľuďmi a pohybovať sa v ich bezprostrednej blízkosti.
Zdroj: ASTRIDEKERT

Je to princíp inšpirovaný fungovaním nervovej sústavy človeka a iných organizmov. Napríklad keď si nasadíme čiapku alebo rukavice, zakrátko si na ne zvykneme a neuvedomujeme si ich. Nervová sústava sa namiesto toho sústreďuje na nové vnemy, ktoré vyžadujú fyzickú reakciu.

Odolná a všestranná

Nemeckí výskumníci úspešne aplikovali umelú kožu autonómnemu robotovi H-1 veľkému ako človek. Ten nesie v hornej polovici tela, na nohách a dokonca na pätách chodidiel 1 260 segmentov umelej kože s viac ako 13-tisíc senzormi. Vďaka vylepšenej vnímavosti si napríklad dokáže uvedomiť chôdzu na nerovnom povrchu a prispôsobiť sa jej alebo udržať rovnováhu na jednej nohe.  Nová koža je podľa nemeckých výskumníkov vysokoodolná a všestranná. Keďže ju tvoria samostatné segmenty a nejde o jeden súvislý kus materiálu, zostáva funkčná aj po poruche či poškodení niektorých segmentov.  „Náš systém je navrhnutý tak, aby fungoval bezproblémovo a pohotovo na robotoch každého typu,“ hovorí Cheng. Odborník dodáva, že jeho tím momentálne pracuje na miniaturizácii systému: „Pracujeme na tom, aby sme jednotlivé segmenty kože zmenšili, čo by mohlo pomôcť vyrábať ich vo väčšom počte.“

AKO SKUTOČNÁ Nová syntetická koža využíva podobné princípy fungovania ako nervová sústava živých organizmov.
AKO SKUTOČNÁ Nová syntetická koža využíva podobné princípy fungovania ako nervová sústava živých organizmov.
Zdroj: ASTRIDEKERT

DUŠAN VALENT