robotika

Roboti se díky modelům propojujícím obraz, jazyk a akci lépe orientují v běžných úkolech, stále však selhávají při jemné manipulaci s malými či deformovatelnými předměty. Výzkumníci proto rozvíjejí rozsáhlejší soubory hmatových dat a modely, které dokážou rychle upravovat úchop podle tlaku, skluzu a kontaktu. Tým z Berkeley dosáhl při dvanácti úlohách průměrné úspěšnosti 65 procent díky oddělení pomalejšího plánování pohybu od rychlé hmatové kontroly. Další skupiny sjednocují data z různých senzorů a robotických rukou nebo shromažďují desítky tisíc hodin synchronizovaných obrazových a hmatových záznamů. Přetrvává problém, jak hmatové signály účinně využít, protože jsou proti obrazovým datům řídké a nepravidelné.

Nizozemská firma Vitestro získala od amerického úřadu FDA povolení používat autonomní zařízení Aletta pro odběr krve dospělým mimo nemocnice. Robot kombinuje infračervené snímání, ultrazvuk, Dopplerovo měření a algoritmy pro vyhledání žíly, zavedení jehly i manipulaci se zkumavkami. V nizozemské studii s více než 1 600 účastníky uspěl při prvním pokusu v 94,5 procenta případů; při neúspěchu nastupuje zdravotník. Technologie by mohla zvýšit kapacitu laboratoří postižených nedostatkem flebotomistů, protože jeden pracovník může dohlížet až na tři přístroje. Odborníci však žádají další data o fungování u tmavších odstínů kůže i o kvalitě odebraných vzorků pro laboratorní testy.

Vědci z australské University of Queensland vyvinuli prototyp „Paraborg“: obřího švába vybaveného elektronikou, kamerou nebo dálkově ovládaným injektorem. Elektrody v tykadlech a zadečkových přívěscích umožňují hmyz bezdrátově směrovat, zatímco injektor pružinou vystřelí jehlu a pomocí oxidu uhličitého dopraví léčivo do cíle. Při laboratorních zkouškách švábi ve 25 pokusech vždy zvládli trasu dlouhou 2,5 metru a v 72 procentech případů úspěšně aplikovali injekci do silikonového terče. Výzkumníci počítají s rojem specializovaných jedinců, z nichž někteří budou hledat lidi kamerou a jiní ponesou léky. Technologie zatím není připravena pro nasazení u lidí, protože je nutné vyřešit komunikaci v sutinách, přesnost navigace, bezpečnost jehel, sterilitu i regulaci.

Týdenní přehled robotických videí IEEE Spectrum představuje robota Digit od Agility Robotics, který při chůzi táhne pohovku a zvládá nestabilní náklad. Výzkumníci současně ukazují systém ReST-RL pro humanoida Unitree G1, jenž odděluje řízení chůze od stabilizace nesených předmětů a funguje i mimo simulaci. Carnegie Mellon vyvíjí metodu APEX, která má humanoidům umožnit průběžně přizpůsobovat pohyby překážkám místo předem připravené choreografie. Mezi dalšími novinkami jsou skákající měkcí roboti aktivovaní infračerveným světlem, čtyřnohý robot při sklizni hroznů v čínském Turpanu a vývoj umělé kůže pro lepší vnímání pohybu robotických kloubů.

Výzkumníci z Texas A&M University testují nafukovací sférický robot RoboBall určený k průzkumu hlubokých a trvale zastíněných měsíčních kráterů, například Shackletonova kráteru u jižního pólu. Robot se pohybuje posouváním vnitřního kyvadla, které mění jeho těžiště; díky kulovému tvaru se nemůže převrátit a chrání citlivé součásti před prachem, kameny i teplotními extrémy. Při zkouškách v texaském lomu zvládl svahy, měkký terén i malé překážky, přičemž vylepšená verze dokáže vyjet svah o sklonu 20 stupňů. Koncepce počítá s tím, že robot odebere vzorky a malou raketou je vystřelí zpět k vozítku na okraji kráteru. Zařízení zatím není připraveno pro skutečný let na Měsíc, protože vyžaduje odolnější materiály, kosmickou elektroniku a autonomnější řízení.

Vědci v Číně vyvinuli senzorovou vrstvu do lůžka protézy, která sleduje sílu, místo i délku tlaku na pahýl končetiny. Systém napodobuje některé mechanismy vnímání bolesti: krátký tlak vyhodnotí jako běžný dotek, zatímco dlouhodobé či opakované zatížení označí jako rizikové. Po silném zatížení se navíc dočasně zvýší jeho citlivost, podobně jako u poraněné tkáně. Při testech se třemi lidmi po amputaci pod kolenem pomohla zpětná vazba upravit běh a snížit nerovnoměrné zatížení. Prototyp zatím není připraven pro běžné použití; potřebuje zmenšení, bezdrátové provedení a rozsáhlejší dlouhodobé klinické zkoušky.

Týdenní videopřehled IEEE Spectrum představuje Microduck, malého otevřeného robota za 399 dolarů, který umí chodit, zvedat předměty zobákem, bruslit i samostatně vstát po pádu. Robot má 15 stupňů volnosti, kameru, lidar a řadu komunikačních i senzorických prvků. Výběr dále zahrnuje rekordně skákajícího 54gramového robota, škálovatelného rybího robota ScaFi a český lehký chapadlový úchop pro robota Unitree G1. Ukazuje také expresivní chůzi levného bipedálního robota, průmyslové autonomní stroje a roboty určené pro manipulaci, skládání prádla či práci v lékárně.

IEEE Spectrum ve svém pravidelném přehledu představuje videa s novými robotickými projekty. Nechybí humanoidní robot Unitree, který ukazuje velmi rychlý a dynamický pohyb, byť jeho praktické komerční využití zatím není jasné. Model GEN-1.5 má podle autorů zvládat osvojení jednoduchých fyzických úkolů z jediné ukázky bez dodatečného dolaďování. Výběr zahrnuje také roboty inspirované přírodou, dron s pokročilým plánováním trajektorie, stavební stroje přestavěné na autonomní techniku či robota pohybujícího se po hrazdách. Další ukázky se věnují svařování v loděnicích, zemědělství, robotickým bubeníkům a ovládání kolaborativního robota pomocí ručně psaných pokynů.

Firma Persona AI chce nasadit humanoidní roboty na dlouhé lineární svary v loděnicích, kde chybějí kvalifikovaní pracovníci a zakázky se hromadí. Spolupracuje s jihokorejskými společnostmi HD Hyundai a POSCO a míří na provozy schopné využít stovky robotů. Dvounohá konstrukce má usnadnit pohyb přes překážky a práci v různých polohách, například nad hlavou či skrz průlezy. Podnik netvrdí, že roboti nutně zlevní výrobu, ale že pomohou loděnicím zvýšit kapacitu a tržby. Do budoucna chce rozšířit získané dovednosti na broušení, lakování a další průmyslové práce.

IEEE Spectrum přináší týdenní výběr videí z oblasti robotiky, v němž dominuje soutěž DARPA Heavy Lift Challenge. Záznamy ukazují nejen pokroky soutěžních strojů, ale také nehody, pády a problémy s bateriemi během závěrečných dnů výzvy. Přehled zahrnuje dron schopný doručovat zásilky k jedoucím vozidlům, miniaturního robota pro kontrolu rostlin i stroje pokládající cihly při stavbě domů. Nechybějí humanoidní roboti na schodech, adaptivní řízení chůze, testování adhezivních materiálů inspirovaných gekony ani automatizované skládání prádla.