Od Erico Guizzo

Publikováno 2019-11-27 19:30 GMT

Exkluzivní pohled na nejdynamičtější roboty na světě

Foto: Bob O’Connor
Gif: Roboti společnosti Boston Dynamics, inspirovaní bioinspiracemi, vždy vypadali, že se jim nic nevyrovná:

Svojí mrštností a reflexy připomínajícími zvířecí čelist se vždy zdálo, že nemají konkurenci. Toto prvenství však společnosti nebrání v tom, aby svou technologii posouvala do nových výšin, někdy doslova. Její nejnovější stroje s nohama se mohou prodírat do kopců a z kopců, překonávat překážky, a dokonce vyskočit do vzduchu jako gymnasta. Jejich přitažlivost se nedá popřít: Pokaždé, když Boston Dynamics nahraje na YouTube nové video, rychle nasbírá miliony zhlédnutí. Jsou to pravděpodobně první roboti, které lze označit za internetové hvězdy.

Boston Dynamics, kdysi vlastněná mateřskou společností Googlu, Alphabetem, a nyní japonským konglomerátem SoftBank, dlouho tajila své návrhy. Jen několika málo publikacím byl umožněn přístup do jejího sídla ve Walthamu ve státě Massachusetts nedaleko Bostonu. Jednoho rána v srpnu letošního roku se tam však dostal časopis IEEE Spectrum. Toho dne jsme dostali povolení k jedinečnému druhu fotografování. Chtěli jsme zachytit roboty společnosti v akci – běhající, šplhající, skákající – pomocí vysokorychlostních kamer spojených s výkonnými stroboskopy. Výsledek, který vidíte na této stránce: zmrazené záběry čisté hbitosti robotů.

Fotografie jsme také použili k vytvoření interaktivních pohledů, které si můžete prohlédnout online v našem Průvodci roboty. Tyto interaktivity umožňují otáčet roboty o 360 stupňů nebo je nechat chodit a skákat po obrazovce.

Boston Dynamics v průběhu let nashromáždil minizoo robotických bestií se jmény jako BigDog, SandFlea a WildCat. Při naší návštěvě jsme se zaměřili na dva nejpokročilejší stroje, které kdy společnost postavila:

Spot se dokáže pohybovat téměř v jakémkoli terénu a zároveň vnímat své okolí. Společnost Boston Dynamics jej nedávno poskytla k pronájmu, přičemž plánuje vyrábět něco kolem tisíce kusů ročně. Předpokládá, že Spot, nebo dokonce jejich smečky, budou kontrolovat průmyslové objekty, plnit úkoly v oblasti nebezpečných látek a doručovat zásilky. A jeho sláva na YouTube nezůstala bez povšimnutí:

„Je to pro nás opravdu milník, kdy se od robotů, kteří pracují v laboratoři, dostáváme k těm, kteří jsou zoceleni pro práci v terénu,“ říká v rozhovoru generální ředitel Boston Dynamics Marc Raibert.

Naším dalším fotografickým objektem je Atlas, největší celebrita Boston Dynamics. Tento 150 centimetrů vysoký humanoid je schopen působivých atletických výkonů. Jeho aktuátory pohání kompaktní, ale výkonný hydraulický systém, který společnost zkonstruovala od základu. Unikátní systém dodává 80kilogramovému (176librovému) robotovi výbušnou sílu potřebnou k provádění akrobatických skoků a přemetů, které se nezdají být pro tak velkého humanoida možné. Atlas inspiroval řadu parodických videí na YouTube a více než několik vtipů o převzetí moci roboty.

Ačkoli společnost Boston Dynamics vyniká ve výrobě robotů, musí ještě dokázat, že je dokáže prodat. Od svého založení v roce 1992, kdy vznikla jako odštěpný závod MIT, se společnost zaměřuje na výzkum a vývoj a většina jejích prvních finančních prostředků pochází z amerických vojenských programů. Zdá se, že důraz na komercializaci zesílil po akvizici společností SoftBank v roce 2017. Zakladatel a generální ředitel SoftBank, Masayoshi Son, je známý tím, že miluje roboty – a zisky.

Spuštění Spotu je pro Boston Dynamics významným krokem, protože se snaží „zproduktivnit“ své výtvory. Přesto Raibert říká, že jeho dlouhodobé cíle zůstávají stejné: chce stavět stroje, které budou dynamicky komunikovat se světem, stejně jako to dělají zvířata a lidé. Změnilo se vůbec něco? Ano, jedna věc, dodává s úsměvem. Na začátku své kariéry robotika psal články a počítal citace. Teď počítá zhlédnutí na YouTube.

  • V záři reflektorů

    Foto: Bob O’Connor

    Boston Dynamics navrhl Spot jako univerzální mobilní stroj vhodný pro různé aplikace. Společnost neoznámila, kolik bude Spot stát, uvedla pouze, že je k dispozici vybraným zákazníkům, kteří si budou moci robota pronajmout. Prostor pro užitečné zatížení umožňuje přidat na záda robota až 14 kilogramů dalšího hardwaru. Jedním z příslušenství, které Boston Dynamics plánuje nabízet, je rameno s 6 stupni volnosti, které Spotovi umožní uchopovat předměty a otevírat dveře.

  • Super smysly

    Foto: Robin O’Connor

    Spotův hardware je téměř celý navržen na zakázku. Obsahuje výkonné procesorové desky pro řízení i senzorové moduly pro vnímání. Senzory jsou umístěny na přední, zadní a boční straně těla robota. Každý modul se skládá z dvojice stereokamer, širokoúhlé kamery a texturního projektoru, který zlepšuje 3D snímání při slabém osvětlení. Senzory umožňují robotovi používat k autonomnímu pohybu navigační metodu známou jako SLAM neboli simultánní lokalizace a mapování.

  • Stepping Up

    Foto: Kromě autonomního chování může Spot řídit i vzdálený operátor pomocí ovladače ve stylu hry. I v manuálním režimu však robot vykazuje vysokou míru autonomie. Pokud se před robotem objeví překážka, Spot ji obejde. Pokud jsou na cestě schody, Spot je zdolá. Robot přejde do těchto provozních režimů a pak provádí související činnosti zcela samostatně, bez jakýchkoli vstupů od operátora. Aby mohl Spot sejít po schodech dolů, chodí pozpátku, což podle společnosti Boston Dynamics zajišťuje větší stabilitu.
  • Funky Feet

    Gif: Bob O’Connor/IEEE Spectrum

    Spotovy nohy pohání 12 vlastních stejnosměrných motorů, z nichž každý má převodovku s vysokým točivým momentem. Robot může chodit dopředu, do stran a dozadu a klusat maximální rychlostí 1,6 metru za sekundu. Dokáže se také otáčet na místě. Mezi další chůze patří plazení a krokování. V jednom velmi populárním videu na YouTube Spot předvádí své efektní kroky tancem na popový hit „Uptown Funk“.

  • Robot Blood

    Foto: Atlas je poháněn hydraulickým systémem, který se skládá z 28 aktuátorů: Bob O’Connor

    . Tyto aktuátory jsou v podstatě válce naplněné tlakovou kapalinou, která dokáže pohánět píst velkou silou. Za jejich vysoký výkon částečně vděčíme vlastním servoventilům, které jsou výrazně menší a lehčí než letecké modely, které společnost Boston Dynamics používala v dřívějších projektech. Ačkoli to zvenčí není vidět, vnitřnosti Atlasu jsou vyplněny těmito hydraulickými pohony a také potrubím s kapalinou, které je spojuje. Když jedno z těchto vedení praskne, Atlas vypustí hydraulickou kapalinu, která je shodou okolností červená.

  • Next Generation

    Gif: Současná verze Atlasu je důkladnou modernizací původního modelu, který byl postaven pro soutěž DARPA Robotics Challenge v roce 2015. Nejnovější robot je lehčí a obratnější. Společnost Boston Dynamics použila k výrobě klíčových konstrukčních dílů průmyslové 3D tiskárny, díky nimž má robot větší poměr pevnosti a hmotnosti než dřívější konstrukce. Atlas nové generace také umí něco, co jeho předchůdce, jak známo, neuměl:
  • Walk This Way

    Foto: K ovládání Atlasu slouží operátor, který zajišťuje celkové řízení pomocí ručního ovladače, zatímco robot se pomocí svých stereokamer a lidaru přizpůsobuje změnám v prostředí. Atlas může také provádět některé úkoly autonomně. Pokud například přidáte na kartonové krabice speciální značky typu čárového kódu, Atlas je dokáže zvednout a naskládat na sebe nebo je umístit do regálů.
  • Biologicky inspirováno

    Fotografie: Řídicí software Atlasu neříká robotovi explicitně, jak má pohybovat klouby, ale využívá matematické modely základní fyziky těla robota a jeho interakce s prostředím. Atlas spoléhá na rovnováhu a pohyb celého svého těla. Když robot skáče přes překážku nebo provádí akrobatické kousky, používá k pohonu nejen nohy, ale i horní část těla a kývá rukama stejně jako atlet.

Tento článek vyjde v tištěném vydání v prosinci 2019 pod názvem „By Leaps and Bounds“ (Skoky a skoky).

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.