technika
Autor: Jarosław Chrostowski | dodano: 2012-05-28
Nadchodzą roboty

Co to jest robot? Większość z nas na takie hasło przywołuje w umyśle obraz topornej maszyny przemysłowej z mnóstwem wysięgników i kabelków, beznamiętnie spajającej części samochodów sunących wzdłuż linii montażowej. Z drugiej strony liczne filmy science fiction propagują obraz robota jako inteligentnej, z reguły humanoidalnej istoty realizującej brawurowe zadania lepiej od swych twórców. Gdzieś pośrodku przewija się wizja zabawki – mechanicznego kota lub psa mniej lub bardziej udanie naśladującego zachowania pierwowzoru.

Zwolenników takich stereotypów spieszymy rozczarować – takie wyobrażenia nie mają wiele wspólnego z rzeczywistością. Jakie zatem naprawdę są roboty? Te istniejące już dziś i te, które dopiero rodzą się w umysłach konstruktorów, speców od mechaniki i bioinżynierii. Odpowiedź nie jest prosta. Wszystko zależy bowiem od tego, do czego ma służyć mechaniczny zastępca człowieka. No i od tego, gdzie powstaje.

Największym producentem maszyn przypominających wyglądem człowieka jest Japonia. Dlaczego właśnie firmy tego kraju zdecydowały się zainwestować miliony dolarów w tworzenie humanoidów? Bo dla przeciętnego Japończyka robot to już dziś rzecz zupełnie naturalna. Dwa lata temu w Kraju Kwitnącej Wiśni znajdowało się 44% wszystkich robotów przemysłowych świata. Technologia stała się na tyle zaawansowana, a nastawienie społeczeństwa na tyle przyjazne, że rząd japoński zdecydował się wspierać także rozwój robotów człekopodobnych.

Na tym rynku Japonia byłaby niezagrożonym światowym liderem. Specjaliści tego kraju chcą konstruować mechanicznych ludzi przede wszystkim po to, by przejęli ich codzienne obowiązki, zarówno domowe, jak i związane z pracą zawodową. To bardzo dalekowzroczna polityka. Trzeba przecież zapewnić sobie odpowiednią liczbę rąk do pracy, które utrzymają starzejące się społeczeństwo. Zastępcy poszukiwani będą zwłaszcza w zawodach niebezpiecznych (np. na budowach, podczas akcji ratunkowych) i przy wykonywaniu żmudnych obowiązków w szpitalach czy domach opieki. Pierwsze efekty już widać.

W ramach rządowego projektu Humanoid Robotics Project o wartości 38 mln dol. firma Kawada Industries przygotowuje pierwsze roboty, które potrafią poruszać się po nierównym terenie, a po upadku same wstają. Japan Robot Association szacuje, że do 2010 roku wartość tego rynku wzrośnie do 23 mld dol., a jego główną siłą napędową staną się właśnie człekopodobne maszyny biegłe np. w sprzątaniu czy prasowaniu. Zdaniem specjalistów takie humanoidy pojawią się na rynku masowym jeszcze przed 2025 rokiem. Zapewne dlatego robot zabawka skonstruowany przez inżynierów z Toyoty potrafi grać na trąbce.

Jak dotychczas najbardziej zaawansowany autonomiczny humanoid wykorzystujący dwunożny sposób przemieszczania się to wyprodukowany przez Hondę ASIMO. Nieźle sprawuje się, chodząc lub stojąc, a gdy ktoś go popchnie, robi krok w przód lub od tyłu, by zachować równowagę. Potrafi chodzić po pochylni i schodach, a nawet… biegać! Co prawda tylko z prędkością 3 km/h, ale to i tak duże osiągnięcie. Bieg to przecież nie to samo co najszybszy nawet chód. Robot musi odbić się od podłoża, zachować równowagę w chwili, gdy obie nogi znajdują się w powietrzu, po czym zamortyzować uderzenie podczas lądowania.

Sekwencja kroków ASIMO podczas biegu trwa 0,36 s, a obie nogi tracą kontakt z ziemią na 0,05 s – to niemal dokładne skopiowanie tego, co dzieje się podczas biegu człowieka. Maszyna sama podejmuje decyzje dotyczące toru ruchu, porównując otoczenie z zapamiętaną mapą i omijając przeszkody. ASIMO potrafi też podawać i odbierać przedmioty oraz uścisnąć komuś rękę, umie śledzić cele i reaguje na polecenia głosowe. Niestety, na razie jego bateria pozwala zaledwie na godzinę pracy.

Największym rywalem ASIMO jest QRIO koncernu Sony. Podobnie jak rywal QRIO wykorzystuje „chód dynamiczny”, a więc taki, w którym środek ciężkości w kontrolowany sposób przesuwa się poza obszar stabilności. Cztery sensory w każdej z nóg umożliwiają dopasowanie się do nierówności rzędu 1?cm. Potrafi poruszać się po pochylni, posiada mechanizm utrzymywania równowagi w przypadku popchnięcia oraz optyczną detekcję przeszkód.

Więcej w miesięczniku „Wiedza i Życie" nr 10/2005 »
Drukuj »
Ten artykuł nie został jeszcze skomentowany.
Aktualne numery
02/2020
01/2020
Kalendarium
Styczeń
28
W 1841 r. James Clark Ross odkrył lodowiec Szelfowy Rossa na Antarktydzie
Warto przeczytać
Jedząc mięso i jeżdżąc samochodem, też możesz uratować świat. Pożegnaj się tylko z każdorazowym spuszczaniem wody w toalecie. Dobra wiadomość: żeby ratować świat, wcale nie musisz zostać weganinem-cyklistą, myjącym się dwa razy w tygodniu.

WSPÓŁPRACUJEMY
Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Jarosław Chrostowski | dodano: 2012-05-28
Nadchodzą roboty

Co to jest robot? Większość z nas na takie hasło przywołuje w umyśle obraz topornej maszyny przemysłowej z mnóstwem wysięgników i kabelków, beznamiętnie spajającej części samochodów sunących wzdłuż linii montażowej. Z drugiej strony liczne filmy science fiction propagują obraz robota jako inteligentnej, z reguły humanoidalnej istoty realizującej brawurowe zadania lepiej od swych twórców. Gdzieś pośrodku przewija się wizja zabawki – mechanicznego kota lub psa mniej lub bardziej udanie naśladującego zachowania pierwowzoru.

Zwolenników takich stereotypów spieszymy rozczarować – takie wyobrażenia nie mają wiele wspólnego z rzeczywistością. Jakie zatem naprawdę są roboty? Te istniejące już dziś i te, które dopiero rodzą się w umysłach konstruktorów, speców od mechaniki i bioinżynierii. Odpowiedź nie jest prosta. Wszystko zależy bowiem od tego, do czego ma służyć mechaniczny zastępca człowieka. No i od tego, gdzie powstaje.

Największym producentem maszyn przypominających wyglądem człowieka jest Japonia. Dlaczego właśnie firmy tego kraju zdecydowały się zainwestować miliony dolarów w tworzenie humanoidów? Bo dla przeciętnego Japończyka robot to już dziś rzecz zupełnie naturalna. Dwa lata temu w Kraju Kwitnącej Wiśni znajdowało się 44% wszystkich robotów przemysłowych świata. Technologia stała się na tyle zaawansowana, a nastawienie społeczeństwa na tyle przyjazne, że rząd japoński zdecydował się wspierać także rozwój robotów człekopodobnych.

Na tym rynku Japonia byłaby niezagrożonym światowym liderem. Specjaliści tego kraju chcą konstruować mechanicznych ludzi przede wszystkim po to, by przejęli ich codzienne obowiązki, zarówno domowe, jak i związane z pracą zawodową. To bardzo dalekowzroczna polityka. Trzeba przecież zapewnić sobie odpowiednią liczbę rąk do pracy, które utrzymają starzejące się społeczeństwo. Zastępcy poszukiwani będą zwłaszcza w zawodach niebezpiecznych (np. na budowach, podczas akcji ratunkowych) i przy wykonywaniu żmudnych obowiązków w szpitalach czy domach opieki. Pierwsze efekty już widać.

W ramach rządowego projektu Humanoid Robotics Project o wartości 38 mln dol. firma Kawada Industries przygotowuje pierwsze roboty, które potrafią poruszać się po nierównym terenie, a po upadku same wstają. Japan Robot Association szacuje, że do 2010 roku wartość tego rynku wzrośnie do 23 mld dol., a jego główną siłą napędową staną się właśnie człekopodobne maszyny biegłe np. w sprzątaniu czy prasowaniu. Zdaniem specjalistów takie humanoidy pojawią się na rynku masowym jeszcze przed 2025 rokiem. Zapewne dlatego robot zabawka skonstruowany przez inżynierów z Toyoty potrafi grać na trąbce.

Jak dotychczas najbardziej zaawansowany autonomiczny humanoid wykorzystujący dwunożny sposób przemieszczania się to wyprodukowany przez Hondę ASIMO. Nieźle sprawuje się, chodząc lub stojąc, a gdy ktoś go popchnie, robi krok w przód lub od tyłu, by zachować równowagę. Potrafi chodzić po pochylni i schodach, a nawet… biegać! Co prawda tylko z prędkością 3 km/h, ale to i tak duże osiągnięcie. Bieg to przecież nie to samo co najszybszy nawet chód. Robot musi odbić się od podłoża, zachować równowagę w chwili, gdy obie nogi znajdują się w powietrzu, po czym zamortyzować uderzenie podczas lądowania.

Sekwencja kroków ASIMO podczas biegu trwa 0,36 s, a obie nogi tracą kontakt z ziemią na 0,05 s – to niemal dokładne skopiowanie tego, co dzieje się podczas biegu człowieka. Maszyna sama podejmuje decyzje dotyczące toru ruchu, porównując otoczenie z zapamiętaną mapą i omijając przeszkody. ASIMO potrafi też podawać i odbierać przedmioty oraz uścisnąć komuś rękę, umie śledzić cele i reaguje na polecenia głosowe. Niestety, na razie jego bateria pozwala zaledwie na godzinę pracy.

Największym rywalem ASIMO jest QRIO koncernu Sony. Podobnie jak rywal QRIO wykorzystuje „chód dynamiczny”, a więc taki, w którym środek ciężkości w kontrolowany sposób przesuwa się poza obszar stabilności. Cztery sensory w każdej z nóg umożliwiają dopasowanie się do nierówności rzędu 1?cm. Potrafi poruszać się po pochylni, posiada mechanizm utrzymywania równowagi w przypadku popchnięcia oraz optyczną detekcję przeszkód.