- Pierwszy na świecie tak dokładny haptyczny robot zaskakuje zręcznością
- Ramionami, dłońmi i palcami maszyny można sterować z dowolnego miejsca na świecie
- Nowe prędkości przesyłu danych w sieci 5G przyspieszą rewolucję telerobotyki
Szef technologicznego giganta Amazon Jeff Bezos wydawał się zestresowany tym, że bawi się jak dziecko. Na wystawie re:MARS w Las Vegas w czerwcu tego roku założył haptyczne (czyli komunikujące się za pośrednictwem dotyku) rękawice. Sterując pneumatycznymi ramionami i robotycznymi dłońmi, podniósł delikatny plastikowy kubek, przełożył gumową piłkę z ręki do ręki i… uścisnął dłoń gapia.
„To dziwnie naturalne. Dotykowe sprzężenie zwrotne jest bardzo realistyczne” – przyznał zaskoczony Bezos, dając kciuki w górę – swoje i robota.
Za skonstruowanie pierwszego na świecie tak doskonałego telerobota dotykowego (Tactile Telerobot) odpowiada brytyjska firma Shadow Robot Company.
Adres filmu na Youtube: https://www.youtube.com/watch?v=TDFP4sZK4DA
Siedź w Londynie, pracuj w San Francisco
Mechaniczna ręka naśladuje ruchy ramion i dłoni sterującego nią człowieka. Czujniki zainstalowane na palcach przekazują dane o wrażeniach z powrotem do urządzeń na rękach operatora – rękawice zapewniają wysoce realistyczne wrażenia. Można po prostu poczuć na własnej skórze, czego dotyka ręka robota, uchwycić nią przedmiot, podnieść i przełożyć dowolną rzecz. I to mimo ogromnych odległości dzielących operatora i urządzenie. W ostatniej prezentacji robotem pracującym w Londynie sterował dziennikarz portalu Wired w swoim biurze w San Francisco.
Dodanie dotyku do telerobotyki stanowi ogromny krok w rozwoju robotycznych ludzkich bliźniaków. Pozwala łączyć zręczność i inteligencję człowieka z siłą, szybkością i wytrzymałością maszyn.
Mariaż żarliwych inżynierów
Telerobot integruje trzy rodzaje technologii – wysoce precyzyjne sztuczne ręce (urządzenia niebędące protezami) konstruowane od 20 lat przez Shadow Robot Company w Londynie i Madrycie, biomimetyczne czujniki dotykowe konstruowane przez firmę SynTouch z Kalifornii i rękawice dotykowe obmyślone przez HaptX, firmę z Waszyngtonu, zajmującą się produktami dla rynku wirtualnej rzeczywistości.
„Mamy zaszczyt być częścią wspólnego wysiłku inżynieryjnego, który dosłownie rozszerza zasięg ludzkości” – deklaruje Jake Rubin, założyciel i dyrektor generalny HaptX, na stronie internetowej firmy.
Adres filmu na Youtube: https://youtu.be/XdERNxRqQ4Q
Źródło: The Shadow Robot Company / YouTube
Co by tu zrobić z robotem
Shadow Robot Company twierdzi, że telerobot może być stosowany w wielu miejscach, gdzie dla człowieka byłoby to niebezpieczne. Usuwanie min czy niewybuchów, technologie nuklearne, eksploracja kosmosu i planet (Shadow współpracuje już z amerykańską agencja kosmiczną NASA, która stworzyła robonautę o haptycznych rękach), produkcja leków, badania chemiczne, produkcja niebezpiecznych komponentów – przykłady można mnożyć.
Dodanie dotyku do telerobotyki pozwala łączyć zręczność i inteligencję człowieka z siłą, szybkością i wytrzymałością maszyn
„Możemy teraz zapewnić zdalny kontakt i zręczność, na których ludzie mogą budować aplikacje, takie jak ochrona ludzi przed niebezpiecznymi zadaniami lub po prostu wykonywanie pracy bez konieczności przemieszczania się na duże odległości!” – reklamuje telerobota Rich Walker, dyrektor zarządzający Shadow Robot Company, na blogu firmy.
Ile może kosztować takie cudo?
– Cena jest w trakcie ustalania, ale wiemy, że w dolarach będzie to kwota siedmiocyfrowa – powiedział nam Armando de La Rosa, dyrektor ds. operacyjnych SRC.
Ręka muska Muska
Shadow już wcześniej pokazał światu „zwykłą” robotyczną dłoń Dexterous Hand. Może się ona poruszać za pomocą 24 przegubów napędzanych przez 20 silników, ma 40 tensometrów i 25 czujników temperatury i ciśnienia na każdym koniuszku palca, co gwarantuje precyzję zbliżoną do ludzkich zdolności manualnych.
System zwrotnego dotyku SynTouch BioTac naśladuje właściwości fizyczne i sensoryczne ludzkiego opuszka palca. Konstrukcja składa się ze sztywnego rdzenia otoczonego elastyczną, wypełnioną cieczą syntetyczną skórą – cała elektronika jest chroniona wewnątrz. BioTac jest w stanie wyczuwać siłę, wibracje i temperaturę i stosowany jest m.in. w protezach dłoni.
System wrażliwej ręki osadzonej na elastycznym ramieniu został użyty do badań nad chwytaniem, manipulacją, kontrolą neuronową interfejsu komputerowego oraz do przemysłowej kontroli jakości i obsługi materiałów niebezpiecznych. Technologia Shadow jest wystarczająco mocna, aby utrzymać kabel łączący astronautę z jego statkiem kosmicznym, ale wystarczająco wrażliwa, aby nie zgnieść jajka.
Jest to samodzielna platforma: wszystkie funkcje uruchamiania i detekcji są wbudowane w dłoń i przedramię.
Adres filmu na Youtube: https://www.youtube.com/watch?v=jwSbzNHGflM
Niedawno Shadow nawiązał współpracę z OpenAI, firmą badawczą SI w San Francisco, której współzałożycielem jest Elon Musk. Ręka dzięki algorytmom szkoli się na symulacjach, by w przyszłości skutecznie wykonywać zadania podobne do ludzkich.
Potem do zestawu dołączyły haptyczne rękawiczki otoczone egzoszkieletem, które gwarantują precyzyjne śledzenie ruchu sztucznych dłoni poprzez wygenerowane pole magnetyczne. Są zasilane pneumatycznie sprężonym powietrzem o ciśnieniu 3 barów, zapewnionym przez inteligentny procesor. Mikroprzepływowa skóra jest elastyczną, opartą na sylikonie inteligentną tkaniną, zawierającą 130 pneumatycznych siłowników o dużej pojemności i mikroprzepływowych kanałów powietrznych w każdej rękawiczce. Zapewniają dotykowe sprzężenie zwrotne poprzez dociśnięcie do skóry użytkownika, oddziałując w taki sam sposób, jak prawdziwy przedmiot przy dotknięciu. Lekki egzoszkielet otaczający rękawiczki napędzany jest tą samą technologią mikroprzepływową.
System magnetycznego śledzenia ruchu i symulacji ręki HaptX wykorzystuje autorskie oprogramowanie i elektronikę, aby zapewnić śledzenie dłoni ubranej w rękawiczkę z dokładnością poniżej milimetra. Te rękawice wykorzystywane są w grach i programach związanych z wirtualną rzeczywistością (VR) oraz w egzoszkieletach.
Kolejnym krokiem w ewolucji robota była możliwość pracy na odległość.
Adres filmu na Youtube: https://www.youtube.com/watch?v=3rZYn62OId8&t=39s
Przyszłość na wyciągnięcie ręki?
Prezentowane rozwiązanie będzie jeszcze doskonalsze, gdy przyjdzie mu pracować w sieci nowej generacji. Internet 5G przyspieszy reakcję ramion na ruchy zadawane przez człowieka ubranego w rękawice do sterowania. Teraz widać lekkie opóźnienie, a nowa jakość transmisji danych wyeliminuje te niedociągnięcia, umożliwiając wiele nowych zastosowań.
Dużo po telerobotyce obiecuje sobie między innymi przemysł. Zgodnie z raportem „Teleoperacja i telerobotyka: technologie i rozwiązania dla automatyki korporacyjnej i przemysłowej 2018-2023” już wkrótce „telerobotyka będzie jedną z kluczowych technologii automatyki przemysłowej i korporacyjnej”.
Wzrosną też możliwości medycyny. Leczenie z wykorzystaniem robotów, kobotów (czyli bezpiecznych robotów zdolnych pracować ramię w ramię z ludźmi lub w ich otoczeniu), urządzeń mobilnych i nowych technologii już wkrótce zacznie wypierać klasyczne metody świadczenia usług medycznych.
Firma Shadow Robot Company została w kwietniu uhonorowana prestiżową Nagrodą Królowej dla Przedsiębiorczości 2019 za innowacje w uznaniu za wiodący na świecie postęp w robotyce i wyjątkową wydajność komercyjną.