Robot dla każdego

Z profesorem Markiem Perkowskim, dyrektorem Laboratorium Robotów Inteligentnych w Portland State University w Oregonie, rozmawia Andrzej Gontarz.

W Stanach Zjednoczonych widzi się duże możliwości zastosowania robotów w służbie zdrowia, opiece społecznej. No i oczywiście do celów wojskowych; tutaj prace są bardzo zaawansowane. Prof. Engelberger twierdzi, że prawdziwy robot to taki, który będzie umiał przetransportować chorego z łóżka na wózek inwalidzki czy też nakarmić go. Być może później będzie umiał także samodzielnie go umyć. Już teraz wiele elementów robotyki jest w różnych domowych urządzeniach, szczególnie w domach osób starszych - łóżka, które bardzo łatwo się składają i rozkładają, aparaty do monitorowania funkcji życiowych organizmu itp.

Przewiduje się, że rynek na domowe roboty będzie większy niż na roboty przemysłowe, a w przyszłości przekroczy rynek komputerów personalnych. Będą je kupować głównie ludzie starsi, niedołężni. Będzie je też można wypożyczać, np. za 500 USD miesięcznie. Zatrudnienie zawodowej pielęgniarki czy opiekunki kosztuje więcej. Już teraz furorę w USA robi robot-odkurzacz. Kosztuje ok. 250 USD.

Jak będą wyglądać w przyszłości domowe roboty?

Tutaj zdania są podzielone. Część specjalistów twierdzi, że muszą być człekopodobne, bo inaczej nie będą się ludziom podobać i nie będą chcieli ich kupować i trzymać w domu. Inni mówią, że najważniejsze jest to, aby można je było sterować głosem, kwestia wyglądu jest sprawą drugorzędną, wcale nie muszą mieć ludzkich kształtów. Być może, gdy do prac nad robotami włączą się artyści, uda im się zaproponować kształty, które zostaną przez wszystkich zaakceptowane.

Całkiem inna, odrębna dziedzina to roboty przemysłowe. One w ogóle nie muszą nawiązywać do cech ludzkiego ciała. Muszą być w pierwszym rzędzie niezawodne. To można osiągnąć dzięki skomplikowanej mechanice i odpowiedniemu sterowaniu. Znane są roboty, które potrafią zjechać do grożącej zawaleniem kopalni i dzięki zastosowaniu technologii laserowej sporządzić dokładną mapę terenu pod ziemią. Do tego nie jest potrzebny ludzki kształt, mógłby on wręcz przeszkadzać.

Największy problem ze zbudowaniem humanoida polega na tym, aby nauczyć go chodzić. Najlepsi w utrzymaniu robota na nogach są Azjaci. Najlepsze i najbardziej niezawodne ruchy mają roboty z Jaoponii czy Korei. Ideałem jest, oczywiście, zbudowanie robota autonomicznego, to znaczy takiego, który nie jest zdalnie sterowany czy zaprogramowany tylko na wykonywanie określonych funkcji, lecz reaguje adekwatnie do sytuacji, np. gdy chcemy go złapać za rękę, to ją cofa.

Takich robotów jeszcze w rzeczywistości nie ma. Pokazywane są czasami na filmach. Spektakularny efekt osiągany jest jednak dzięki jednoczesnemu sterowaniu przez wielu specjalistów od animacji. Być może w przyszłości powstaną zaawansowane technologie, które umożliwią skonstruowanie robota o tak złożonej funkcjonalności, którą dzisiaj możemy obserwować jedynie w twórczości z gatunku science fiction.

Informacje na temat prac naukowych prof. Marka Perkowskiego z dziedziny robotyki dostępne są na stronie http://www.ee.pdx.edu/~mperkowski .

<hr size=1 noshade>ROBOT Z GLIWIC

Ma na imię HEXOR. Wyglądem przypomina skorpiona. Zbudowany został przez dwóch młodych inżynierów, pracowników naukowych Politechniki Śląskiej - Macieja Sankowskiego i Roberta Stenzela. Produkowany i sprzedawany jest na całym świecie, m.in. w Japonii i Korei, poprzez założoną przez nich firmę Stenzel sp. z o.o. Jest to spółka technologiczna działająca przy Wydziale Elektrycznym Politechniki Śląskiej. Kapitał założycielski został pozyskany w drodze konkursu "Mój pomysł na biznes", którego fundatorem był Górnośląski Zakład Elektroenergetyczny SA - firma szwedzkiego koncernu Vattenfall. Prace projektowo-badawcze prototypu robota mobilnego HEXOR zostały też sfinansowane po części przez prywatnego przedsiębiorcę z branży IT Mariusza Mroczka oraz ze środków przekazanych przez koncern Vattenfall.

HEXOR został zaprojektowany jako pomoc dydaktyczna dla szkół, uczelni oraz innych instytucji naukowo-badawczych i oświatowych. Jest dostępny również jako zestaw do samodzielnego montażu, dedykowany pasjonatom robotyki, informatyki oraz elektroniki. Może spełniać wiele rozlicznych, użytecznych funkcji edukacyjnych. Dzięki niemu można nauczyć się m.in.: zasad działania poszczególnych modułów i systemów robota, programowania mikrokontrolerów, metod dostępu do układów peryferyjnych (czujniki i serwomechanizmy), projektowania algorytmów działających na różnych poziomach systemu sterowania.

Projektanci robota twierdzą, że podczas pracy z nim studenci mogą kształcić również niektóre umiejętności potrzebne dzisiaj na rynku pracy, takie jak: projektowanie i realizacja prototypów układów elektromechanicznych, elektrycznych i elektronicznych, programowanie systemów sterowania, zarządzanie projektami i ich dokumentowanie, umiejętność pracy w zespole.

HEXOR jest produktem otwartym. Użytkownicy mają możliwość nie tylko poznania struktury i działania systemu. Mogą również ingerować w konstrukcję i oprogramowanie robota. Istnieje chociażby możliwość dodawania nowych modułów w elektronicznym systemie sterowania, takich jak układ rozpoznawania mowy czy dodatkowe czujniki, np. czujnik przyspieszenia. Poza tym użytkownicy mogą projektować oraz tworzyć własne moduły i dzięki temu rozszerzać zakres funkcji i możliwości robota.

Użytkownicy mają do dyspozycji podstawowe oprogramowanie sterujące robotem. Umożliwia ono dostęp do elementarnych funkcji robota, takich jak: określanie kierunku poruszania się, możliwość pomiaru odległości od przeszkody, możliwość pomiaru temperatury otoczenia robota, włączanie lub wyłączanie dodatkowych urządzeń peryferyjnych zamontowanych na pokładzie robota. Sterowanie odbywa się z poziomu komputera klasy PC za pośrednictwem łącza radiowego. Zasięg łącza wynosi od kilkunastu metrów w budynku do kilkudziesięciu, a nawet kilkuset w terenie otwartym. W oparciu o dostarczany z robotem program użytkownicy mogą tworzyć własne aplikacje w językach Basic, asembler lub C.

Na początku tego roku w kierowanej przez prof. Bogusława Grzesika Katedrze Energoelektroniki, Napędu Elektrycznego i Robotyki Wydziału Elektrycznego Politechniki Śląskiej uruchomione zostało Laboratorium Robotów Mobilnych. Jego fundatorem jest wspomniany koncern Vattenfall. Dzięki powstającym w Laboratorium Robotom studenci będą mieli okazję w praktyce poznać zasady mechaniki, elektroniki, informatyki, telekomunikacji i nauczyć się ich integracji w jednym produkcie.