Tým vyvinul první autonomní humanoidního robota s plnou umělou kůží

Tým z Technické univerzity v Mnichově (TUM) vyvinul první autonomní humanoidního robota s plnou umělou kůží. Podařilo se jim vytvořit systém, který spojuje umělou kůži s kontrolními algoritmy. Tato nová technologie umožní robotům vnímat své vlastní tělo a prostředí, což bude důležité, když začnou být běžné mezi lidmi.

Pokud je robot schopen lépe navigovat ve svém prostředí pomocí vnímání, bude mnohem bezpečnější kolem lidí. Jednou z věcí, které budou moci dělat, je tránhání nežádoucího kontaktu a nehod.

Tým odpovědný za novou technologii zahrnoval prof. Gordona Chenga. Umělá kůže, která byla vyvinuta, se skládá z hexagonálních buněk o průměru asi jeden palec. Každá z hexagonálních buněk se skládá z mikroprocesoru a senzorů, které pomáhají detekovat kontakt, zrychlení, blízkost a teplotu.

Skutečné kožní buňky nejsou nové; byly vyvinuty před 10 lety profesorem kognitivních systémů na TUM, Gordonem Chengem. Tyto nové vývojové práce týmu na TUM odemkly plný potenciál.

Výzkum byl zveřejněn v časopise Proceedings of the IEEE.

Problém výpočetního výkonu

Jedním z hlavních problémů při vývoji umělé kůže je výpočetní výkon. Protože lidská kůže má asi 5 milionů receptorů, bylo obtížné ji reprodukovat u robotů. Kontinuální zpracování dat pomocí senzorů může přetížit systémy.

Tým na TUM se rozhodl nezkontrolovat kůži neustále. Místo toho se zaměřil na události, aby snížil potřebu masivního zpracování o až 90 %. V nově vyvinuté umělé kůži jednotlivé buňky přenášejí informace pouze tehdy, když dojde ke změně hodnot. To znamená, že je zde velká závislost na senzorech, aby detekovaly nějaký druh vnímání, které poté spustí proces.

Kritické pro interakci mezi lidmi a roboty

Tato nová technika profesora Chenga a jeho týmu pomáhá zvýšit bezpečnost strojů. Jsou nyní první, kdo aplikuje umělou kůži na autonomního robota velikosti člověka, který není závislý na externím výpočtu.

Robot, který byl použit pro umělou kůži, se jmenuje H-1 robot, a má 1 260 buněk a více než 13 000 senzorů. Senzory a buňky jsou umístěny na horní části těla, pažích, nohou a na podrážkách nohou. Díky tomu může robot vnímat celé své tělo, od shora dolů. H-1 může pohybovat po nerovném povrchu a udržet rovnováhu na jedné noze.

Robot H-1 je schopen bezpečně objet člověka, což je velký úspěch. Tyto stroje mají takovou sílu, že mohou být extrémně nebezpečné a zranit lidi při blízkém kontaktu. H-1 je schopen vnímat několik částí svého těla najednou, aby nevyvinul příliš velkou sílu nebo tlak.

“To nemusí být tak důležité v průmyslových aplikacích, ale v oblastech, jako je ošetřovatelská péče, musí být roboty navrženy pro velmi blízký kontakt s lidmi,” vysvětlil Gordon Cheng.

Nová technologie je velmi univerzální a může stále fungovat, i když některé buňky budou ztraceny.

“Náš systém je navržen tak, aby fungoval bez problémů a rychle se všemi druhy robotů,” říká Gordon Cheng. “Nyní pracujeme na vytvoření menších kožních buněk s potenciálem být vyráběny ve větším množství.”

Existují neustálé vývojové práce v oblasti umělé inteligence, které přibližují lidi a roboty, a nová technologie, jako je tato, je kritická pro zajištění bezpečného prostředí, ve kterém mohou obě strany fungovat.