Co je nového v robotice? Robot běhá jako pes, staví vesmírnou konstrukci a roste jako liána

Hlavní témata lednového čísla odborného měsíčníku Science Robotics připomínají obsah sci-fi knížky. Roboty se v nich vyskytují v poněkud neobvyklých rolích. Ale nastiňují, co všechno se v tomto oboru dá čekat a uplatnit v praxi.

Měsíčník Science Robotics patří do „rodiny“ vysoce uznávaných odborných časopisů Science. V čísle publikovaném tuto středu, vědci ukazují, jak různými směry se vývoj robotiky ubírá.

Začněme tou nejmenší kuriozitou. Autonomní robot nazvaný ANYmal má velikost a do určité míry i podobu psa (jen hlavu nepotřebuje) a pohybuje se po čtyřech nohách. Tím nepřekvapí, protože takové roboty se už vyvíjely pro povrchy, po nichž se roboty na kolech pohybují obtížně. Třeba takovýto robotický „pes“ připravovaný pro armádu měl malé jednotce nosit některé zbraně a další vybavení, aby se s nimi nemuseli tahat vojáci. Zatím se to neujalo.

Konec uštvaných pošťáků a doručovacích firem? Vánoční dárky mohou už brzy rozvážet roboty

Zprávy z firem

Uštvaní pošťáci a pracovníci doručovacích firem si teď konečně vydechnou – objednané dárky k Vánocům už byly doručeny, asi ještě zbývá dovézt nějaké opožděné zásilky a bude možné si i chvíli sednout. V příštích letech by však mohl tento vánoční rituál vypadat jinak: dárky mohou přivážet roboty.

Josef Tuček

Přečíst článek

Robot ANYmal vyvinutý ve Spolkové vysoké škole v Curychu (ETH) se zase o něco zlepšil ve schopnosti pohybovat se po záludných površích, včetně schodiště, kamenů, úzkých trámů či vysokých krabic z plastové pěny. Oproti předchůdcům se robotu daří i lépe zvládat uklouznutí – zabránit pádu včasným protipohybem některé nohy.

Vychází to z řídicího systému, který si musí sám vybírat nejvhodnější trasu a opěrné body a zvolit výhodné pohyby kloubů na kovových nohách. Stroj by měl pomáhat při práci v obtížném prostředí, a také hasičům a záchranářům při požáru, přírodních katastrofách nebo průmyslových haváriích, kde se trosky při došlápnutí rozpadají a terén muže být mastný a kluzký. Ještě podstatnější však je, že jeho tvůrci vylepšili systém strojového učení (konkrétně tzv. zpětnovazebního učení, v němž se roboty, či přesněji jejich řídicí počítače, samy učí řešit problémy. To samozřejmě může najít ještě širší uplatnění v jiných oblastech.

Roboty se učí od včel. Kopírují jejich modely komunikace, aby dosáhly kolektivního rozhodnutí

Enjoy

Výzkumníci z Barcelony vytvořili malinké roboty, které se dokážou navzájem dorozumívat na stejném principu jako včely, avšak nikoli pohybem, ale blikáním světel. To může mít smysl pro budoucí lékařské mikroroboty nasazené v lidském těle, které nemohou mít velké vybavení, nebo pro záchranářské přístrojky, jež mohou být snadno zničeny, takže se nevyplatí dát do nich drahou elektroniku. 

Josef Tuček

Přečíst článek

„Dům“, který se sám staví

Do vesmíru nás totéž číslo Science Robotics přenáší v odborném textu o robotech, které stavějí a přestavují lehké, ale pevné konstrukce, uvnitř má video zobrazující činnost robotů). Autoři jsou vědci, kteří přímo pracují v americké kosmické agentuře NASA nebo s ní spolupracují.

Do běžného stavebnictví už roboty pronikají. Jejich úkolem tam spíše bývá odvádět přesně stejnou naprogramovanou práci. V tomto případě však robotika nabízí vizi jakéhosi domu, který se sám staví a pak přestavuje podle potřeby.

Tři roboty vzájemně spolupracují na stavbě konstrukce ze spojitelných bloků z metamateriálů, tedy uměle vyrobených kompozitních materiálů s novými elektrickými a magnetickými vlastnostmi. Vytvořené konstrukce však také rozmontovávají a přestavují podle nových potřeb. Dva roboty zajišťují přesuny materiálu, jeden konstrukci zpevňuje.

Jde zatím o potvrzení, že je něco takového možné, nikoli o začátek jednoho konkrétního projektu. Ani použité stavební bloky zatím nemají samostatnou funkci. Avšak už to, že se problematikou zabývají lidé z NASA, ukazuje, že první uplatnění by se mohlo hledat ve vesmíru, kde stroje pracují bez možnosti lidského řízení. Tedy třeba při robotické stavbě budov na budoucích kosmických základnách. Ale zadání pro takovýto stavební systém se jistě může najít i na Zemi.

Robotická liána se šplhá po zemi u za sluncem

A třetí text v posledním Science Robotics je už úplné sci-fi. Vědci z italských a francouzských institucí v něm popisují, že zkonstruovali robot, který připomíná liánu a taky tak roste. Řídí se podněty, jako jsou světlo, stín a tlak, takže může růst třeba směrem ke slunci, proti gravitaci.

Měkký stroj pojmenovaný FiloBot má „hlavu“, jež tiskne jeho tělo tavením a vytlačováním plastu, který pak při ochlazování tuhne. Hlava robota je spojena se základnou tenkou hadicí, jíž dostává čerstvou zásobu plastu ze zásobníku. Z pohledu výroby robotů roste FiloBot hodně pomalu, z pohledu přírody, kterou napodobuje, naopak rychle: jeho tělo se každou minutu prodlouží o několik milimetrů.

Robot se může plazit po zemi nebo ovíjet kolem podpěry, třeba stromu. Jeho autoři soudí, že by mohl sloužit třeba při výzkumu přírody a pronikání do obtížně přístupných prostor. Dokonce tvrdí, že pomalý růst robotu a jeho liánovitý průchod terénem by mohl být výhodou – například ve zřícené budově by nenarušil nestabilní trosky a nakonec přinesl informaci, jak to pod nimi vypadá. Kdyby tedy byl čas na tyto informace dostatečně dlouho čekat...

Zůstaňme zatím u toho, že posun v robotice je to docela zajímavý.

Brambory v rentgenu, roboty v pšenici. Výzkumníci hledají plodiny pro změněné klima

Enjoy

Nejen lidé, také zemědělské plodiny chodí na rentgen. Pomáhá to při jejich přípravě na budoucnost, kdy budou muset uživit další miliardy strávníků. Nasazení rentgenu je přitom pouze jedním z prostředků vývoje moderního zemědělství, píše pro Newstream vědecký novinář Josef Tuček.

Josef Tuček

Přečíst článek

Další články Josefa Tučka