Vědci z univerzity v Tokiu pracují na robotické platformě RHP2 (Robust Humanoid Robot), která odolá pádům a dokáže se znovu postavit. Díky učení se dokáže vyrovnat různým typům pádů a vstát z různých poloh. To je důležité především pro budoucí roboty, kteří se budou pohybovat v nestabilním prostředí, nebezpečných situacích a podobně. Reálný svět totiž není jednoduchý a předvídatelný jako laboratorní prostředí.
Už jsme vás mnohokrát informovali o pokroku v oblasti humanoidních robotů, na které se specializuje například i Boston Dynamics. Ať už jde ale o roboty od této společnosti nebo jiné, v drtivě většině případě se vývoj zaměřuje na samotnou pohyblivost, stejně tak reagování na různé podněty, rozpoznávání věcí a podobně. Samotné pády bývají obvykle to poslední, co se řeší, protože výzkum probíhá na připevněných konstrukcí například na laně.
Konstrukce těchto robotů je většinou jednoduchá a případné pády tak často znamenají poškození chodu robota. Koncept RHP2 se ale zaměřuje právě na oblast pádu a opětovné navrácení do základní pozice.
RHP2 a neustálé pády
Vědci se s konceptem RHP2 (Robust Humanoid Robot) snaží vyvíjet jak pevnou konstrukci robota, která dokáže odolat pádům, ale také systém následného obnovení polohy před pádem.
K tomu je potřeba nejen dostatečná flexibilita na úrovni robotického hardwaru, ale i dostatek senzorů, které dokáží přesně vyhodnotit, v jakém stavu a poloze se robot a jeho jednotlivé části nachází. Díky tomu dokáže efektivně využít všech možných úhlů končetin k tomu, aby se opět „postavil“ a byl schopen zase fungovat normálně.
Robota je ale nutné naučit i „umění pádu“, což se většina zvířat i lidí naučila už v dětském věku. Senzory tedy musí neustále předávat data o poloze robota v reálném čase a software musí v reálném čase správně vyhodnotit, do jaké polohy se robot musí dostat, aby si při pádu co možná nejméně ublížil, respektive došlo k co nejmenší pravděpodobnosti poškození.
Jak je vidět na videu, typickou polohou při pádu dopředu je předpažení rukou a využití jejich pevné konstrukci ke ztlumení nárazu celého robota na zem. Robot už poté musí být naučený správně vstát.
Vzhledem k tomu, že k pádu může dojít v různých polohách, musí být robot schopen se v reálném čase přizpůsobit jak opětovnému pádu, tak i opětovnému postavení ze zcela jiné pozice.
Záchranáři pro nebezpečná místa
V případě robotů pro použití v průmyslu nebo třeba asistentů v prodejních centrech, není potřeba řešit problém s pády. Jedná se totiž obvykle o roboty, kteří mají pevně daný rozsah toho, co dělají, kde se pohybují a více méně je pád téměř vyloučen. Pokud tak nastane, jedná se o výjimečnou situaci a může dojít k poškození robota, protože na to není přizpůsobená konstrukce, senzory a software.
Zmíněná platforma je ale určená pro roboty, kteří se budou muset pohybovat v různorodém a nestabilním prostředí, kde nelze vše přesně nalinkovat a naprogramovat. Roboti tak musí po konstrukční i softwarové stránce zvládnout zcela běžně pády a také se z toho rychle vzpamatovat.
Typickou představou může být robot záchranář, který musí vylézt po žebříku nebo přejít nestabilní podloží. Na žebříku se může jeden stupeň nenadále utrhnout, což nešlo předpokládat. Stejně tak třeba mohlo dojít k propadnutí jednoho schodu na schodišti či robot šlápnul na kluzkou podlahu politou olejem. I když taková situace nastane, pro robota to nesmí být žádný problém a stejně jako člověk si s pádem musí poradit a pokračovat v původním úkolu.
Nedávno se objevilo i video o tom, jak roboti od Boston Dynamics dokáží salto dozadu bez nejmenších problémů. Ukazuje to, že perfektním cílem je, aby k pádu robota nedošlo za žádných okolností. To je ale rozhodně vývojově vzdálenější „schopnost“, než zvládnutí pádu.
A trochu pro pobavení, video s ukázkou neřízených pádů při soutěži DARPA Robotics Challenge:
