Roboty będą wykonywać za człowieka coraz więcej prac i czynności. Czy w którymś momencie zastąpią również samego człowieka?

Rozwój robotyki budzi nadzieję, ale i wiele obaw. Najwięcej emocji wiąże się z zastosowaniem androidów, zwanych też robotami humanoidalnymi. Konstruktorzy uspokajają jednak, że roboty te, mimo możliwości pełnienia bardzo zaawansowanych funkcji - z planowaną opieką nad osobami chorymi i starszymi włącznie, pozostaną nadal tylko maszynami. Potwierdzeniem tej tezy może być cała gama już sprawdzonych i zaakceptowanych społecznie zastosowań robotów w różnych dziedzinach życia i gospodarki.

Przy taśmie

Roboty przemysłowe stanowią dzisiaj najbardziej zaawansowaną w swoich funkcjach użytkowych grupę robotów. Osiągnęły bardzo wysoki stopień rozwoju umożliwiający zastępowanie praktycznie wszystkich procesów produkcyjnych. Nie znaczy to jednak, że już się nie pracuje nad ich dalszym ulepszaniem. Ciągle prowadzone są prace nad nowymi zastosowaniami, udoskonalaniem aplikacji sterujących, wymyśla się nowe narzędzia - chwytaki. Wciąż pracuje się też nad rozwojem napędów, które są dzisiaj przede wszystkim elektryczne (do połowy lat 70. ub.w. stosowano tylko napędy hydrauliczne).

Robotyka przemysłowa to najbardziej rozwinięta dzisiaj metoda zastępowania pracy ludzkiej przez działania maszynowe. Na początku mieliśmy do czynienia z mechanizacją, potem w miarę rozwoju produkcji masowej pojawiła się automatyzacja, teraz jesteśmy na etapie robotyzacji. Roboty przemysłowe zastępują w coraz większym zakresie robotników na stanowiskach pracy, szczególnie przy wykonywaniu czynności niebezpiecznych czy trudnych, np. przy czyszczeniu żeliwnych odlewów korpusów silników. "Nie ma praktycznie procesu technologicznego, którego nie bylibyśmy dzisiaj w stanie zrobotyzować. Z technologicznego punktu widzenia nie ma problemów. Bariery mogą być jedynie po stronie kosztów i kwestii społecznych" - mówi profesor Mariusz Olszewski, dyrektor Instytutu Automatyki i Robotyki na Wydziale Mechatroniki Politechniki Warszawskiej.

Są procesy trudne do robotyzacji, np. tam gdzie materiał jest miękki, zmieniający postać. Z tym też jednak można sobie poradzić. Roboty mogą już zawijać cukierki w papier, pakować sery i wędliny, prasować ubrania. Są odpowiednie ku temu rozwiązania, tyle tylko, że czasami to dużo kosztuje i nie zawsze się opłaca. Na coraz większą skalę roboty będą jednak zastępować robotników w prostych pracach fizycznych. Profesor Olszewski uważa, że ludzie będą musieli się przekwalifikować i przygotować do wykonywania prac wymagających coraz większego zaangażowania intelektu.

W ostatnim czasie mamy do czynienia z dużymi zmianami w programowaniu sterowania robotów przemysłowych. Do lat 90. ubiegłego wieku roboty programowane były przez nauczanie. "Gdy chciałem, aby robot spawał po określonej linii, musiałem go przeprowadzić przez wszystkie punkty na tej linii" - tłumaczy prof. Mariusz Olszewski. Potem zastosowano interpolację - wystarczyło wskazać punkt początkowy i końcowy oraz punkty krytyczne, a potem zaprogramować ich połączenie. Dzisiaj całe programowanie odbywa się komputerowo, w przestrzeni wirtualnej, na podstawie rysunków technicznych. Robotowi przekazywane są odpowiednie parametry i polecenie wykonania zadania.

W ruchu

Roboty przemysłowe są robotami stacjonarnymi, mogą przemieszczać się jedynie według ściśle wytyczonych tras w obrębie ustalonego procesu technologicznego. Istnieje jednak grupa robotów, które mogą przemieszczać się swobodnie po całej dostępnej im przestrzeni. Są to roboty mobilne. Ich gwałtowny rozwój ma miejsce od połowy lat 80., ale pierwsze powstawały już przed II wojną światową. W latach 30. produkowano zwierzęta cybernetyczne, które służyły głównie do zabawy. Potem zaczęto myśleć, jak je wykorzystać do wykonywania różnych użytecznych czynności czy zadań. Robotem o niechlubnym niestety zastosowaniu był niemiecki pojazd samojezdny "Goliat" używany do transportu materiałów wybuchowych na pozycje powstańców warszawskich.

Od lat 50. zaczęto używać robotów mobilnych do penetracji kosmosu i do prac konserwatorskich. W latach 50. i 60. doskonalono je głównie w Stanach Zjednoczonych. Potem przyszły inne zastosowania - np. znane dzisiaj wszystkim roboty policyjne wykorzystywane do rozbrajania bomb czy rozpoznawania niebezpiecznych miejsc. Podobne zadania wykonują roboty wojskowe. Są to bardzo drogie konstrukcje. Przykładowo, robot policyjny kosztuje ok. miliona złotych.

"We wszystkich tego typu robotach stosowane są rozwiązania teleoperacyjne" - mówi prof. Mariusz Olszewski. Znaczy to, że robot jest sterowany z odległości przez operatora. Technologie sterowania są coraz doskonalsze, dzisiaj zazwyczaj są to technologie bezprzewodowe. Takie roboty muszą też mieć bardzo zaawansowane układy jezdne. Jest tu wiele możliwych rozwiązań - gąsienice, układy kroczące, koła itd.

Osobną grupą robotów mobilnych są roboty autonomiczne, które zaczęły być wytwarzane znacznie później. Nie są one już sterowane przez operatora z zewnątrz, ale mają wmontowany własny, niezależny układ sterowania, który pozwala im samodzielnie poruszać się w przestrzeni. Same potrafią rozpoznawać otoczenie i starają się wykonać powierzone im zadanie, dostosowując swoje działania do warunków środowiska. Nie wymagają ciągłej opieki operatora, mogą działać bez pomocy człowieka. Jest to możliwe m.in. dzięki bogatemu wyposażeniu ich w zaawansowane układy sensorów.

Roboty autonomiczne będą, zdaniem prof. Olszewskiego, bardzo intensywnie rozwijane w najbliższym czasie. Są podejmowane próby wykorzystania ich nie tylko do wykonywania specjalistycznych czy niebezpiecznych zadań, ale także do zastępowania człowieka w codziennych, uciążliwych pracach, np. przy zbieraniu truskawek. Takie zadanie może wykonać szybko i sprawnie rój robotów. Roboty autonomiczne mogą być wykorzystywane również do wielu innych zastosowań, np. do kontroli pomieszczeń, sprzątania. Dzisiaj już można kupić "robo-odkurzacze" czy "robo-kosiarki" do trawy. W krajach skandynawskich stosuje się roboty do prac przy wycince drzew w lesie. W Finlandii są roboty, które potrafią ściąć drzewo, okorować, pociąć na kawałki i ułożyć je w jednym miejscu. Używane są do tego roboty kroczące. Zaczyna się też stosować roboty w budownictwie. W Japonii służą one do wylewania betonowych wylewek w budynkach czy nakładania zabezpieczeń przeciwpożarowych na wysokich, metalowych konstrukcjach.

Dzisiejsze zastosowania otwierają drogę do robotyzacji zupełnie nowych dziedzin ludzkiej działalności. W ciągu najbliższych 10-15 lat będziemy mieli do czynienia z bardzo wzmożonymi pracami nad konstruowaniem tego rodzaju robotów. Duży nacisk będzie położony na doskonalenie sensoryki, pozwalającej maszynom orientować się w otoczeniu. "Wzrok człowieka ciągle jest niedoścignionym wzorcem. Człowiek jednak się męczy i myli w ocenie ilościowej, odwołując się bardziej do oceny jakościowej" - mówi prof. Mariusz Olszewski. Potrafimy ocenić, czy coś jest daleko czy blisko, ale nie jesteśmy w stanie ustalić dokładnie rzeczywistej odległości. Robot potrafi zmierzyć odległość z bardzo dużą dokładnością, ta umiejętność jest mu potrzebna do wykonywania wyznaczonych zadań.

Na wzór człowieka

Są wreszcie roboty, które nie mają zastępować czy wspomagać człowieka w jego czynnościach, lecz symulować działania i zachowania ludzi lub zwierząt. Są to roboty antropomorficzne lub humanoidalne. W Polsce nie prowadzi się obecnie badań nad nimi. Najbardziej zaawansowane prace prowadzone są w Japonii.

Jest to najbardziej dyskusyjna grupa robotów. W związku z tym, że mają symulować człowieka, pojawia się cała masa zastrzeżeń co do sensowności ich konstruowania. W literaturze i filmie opisanych już zostało mnóstwo gróźb związanych z rozwojem tej dziedziny robotyki. Istnieją obawy, czy cyborgi lub androidy nie zastąpią z czasem całkowicie człowieka, czy nie uzyskają przewagi nad ludźmi, czy nie będą nami sterować.