Roboty budúcnosti

Technológie robotiky sa neustále zdokonaľujú, či už ide o domácnosti, v ktorých inteligentné zariadenia pomáhajú s každodennými úlohami, alebo o priemysel, kde roboty zvyšujú efektivitu. V budúcnosti však očakávame oveľa väčší posun – od plne autonómnych robotov schopných učiť sa a adaptovať až po zariadenia, ktoré sa stanú našimi spoločníkmi a pomocníkmi v širokej škále oblastí.

Zdravotníčka využívajúca technológiu virtuálnej reality na vizualizáciu súborov údajov
Foto www.freepik.com/DC Studio

Na filmovom plátne sa často stretávame s humanoidnými robotmi a ich vzburami a revolúciami. Takéto scenáre nie sú plne realistické. Humanoidné roboty vyzerajú zaujímavo a divák sa s nimi dokáže viac stotožniť, no z praktického hľadiska nie sú ideálnym riešením. Vo výrobných halách nenahradili ľudskú silu humanoidné roboty, ktoré pracujú na rovnakej pozícii, ale priamo roboty vykonávajúce danú úlohu. Domáci robotický vysávač priamo vysáva, nevyberie náš starý vysávač a netlačí ho po miestnosti. Roboty sú vždy efektívne prispôsobené svojej úlohe. V budúcnosti môžeme očakávať rozmach práve takýchto robotov.

Robotický pes

V posledných rokoch sa do popredia dostávajú robotické psy. Ich vývoju sa venuje známa firma Boston Dynamics, ale aj mnohé iné, napríklad slovenská spoločnosť Panza Robotics. Štyri nohy sú oveľa stabilnejšie pre pohyb a manipuláciu ako dve nielen z hľadiska udržania rovnováhy, ale aj z pohľadu komplikovanosti programovania pohybu na dvoch nohách, keď musí byť značná časť robota, t. j. mechanizmus aj batérie, venovaná práve zabezpečeniu pohybu. Ostáva tak menej priestoru pre cieľovú funkcionalitu robota. Robotický pes vďaka štyrom nohám prekoná aj neštandardné povrchy tam, kde by robot na kolesách zlyhal. Schody, prírodné povrchy alebo hrboľaté cesty pre neho nie sú problém. Okrem toho dokáže pomerne rýchlo bežať, je odolnejší v zlom počasí a na jeho chrbát možno upevniť rozšírenie mechanizmu. Využitie na donášku a premiestňovanie tovaru môže byť praktická pomôcka na urýchlenie rôznych procesov.
Robotického psa s kamerami minulý rok odfotografovali aj ako strážneho psa pohybujúceho sa v areáli Bieleho domu. Vďaka odolnosti a zvládaniu zložitejších prostredí môže byť takýto robot poslaný preskúmať nebezpečnú oblasť po zemetrasení, priniesť lieky, vodu alebo nástroje pre pomoc. Rozšírením o robotické rameno môže zvládať aj omnoho špecifickejšie úlohy a stať sa tak šikovným mobilným pomocníkom.

Robotický pes doručujúci tovar
Foto www.freepik.com/user6702303

Automatizované sklady

Automatizácia vo veľkých rozmeroch neustále prebieha vo výrobných halách a skladoch. Skladovacie systémy vo forme niekedy až tisícov dokonale synchronizovaných robotov, ktoré prenášajú a triedia tovar, zvyšujú efektivitu logistiky a minimalizujú ľudské chyby. Nízke roboty na kolesách so zdvíhacou plošinou jazdia po vopred určených dráhach po hale. Sú tak schopné systematicky premiestňovať a triediť tovar. Iný robot, statický, vo forme robotickej ruky, premiestni tovar zo škatule, ktorá k nemu prišla, na tretieho robota, pohyblivého s úložným priestorom. Ten takto vyzbiera celú jednu objednávku, ktorú prinesie k automatickému baliacemu mechanizmu. Ako finálny produkt dostaneme zásielku pripravenú na odoslanie bez zásahu človeka.
Podobne dokážu fungovať procesy výroby aj v iných odvetviach. Celý výrobný proces od zhromaždenia materiálov cez výrobu a skladovanie až po doručenie zabezpečujú rôzne roboty. Extrémnym príkladom sú automatizované prístavy s kontajnermi, kde na celý proces dohliada hŕstka ľudí namiesto stoviek zamestnancov. V prípade poruchy alebo nehody väčšinou nedôjde k zraneniu človeka.
V menšom rozsahu sú potrebné presnosť a dôkladnosť. Malé a jemné súčiastky sa musia presúvať opatrne a robot musí byť prispôsobený na manipuláciu s nimi. Slovenská firma Photoneo vyvíja okrem iného aj priestorové kamery, vďaka ktorým je počítač schopný vyhodnotiť presný tvar, pozíciu a natočenie predmetu, na ktorý sa pozerá.

Miniaturizácia…

V elektronike umožňuje miniaturizácia výrobu sofistikovaných zariadení, ktoré sa môžu integrovať do nositeľných technológií, napríklad inteligentných hodiniek či zdravotných senzorov. V priemyselných odvetviach sa mikroroboty využívajú na kontrolu ťažko prístupných miest, ako sú potrubia. V mnohých prípadoch nezáleží na tom, že sa robot znehodnotí. Dôležité je, že stihne odoslať namerané údaje. Pri nízkych nákladoch na výrobu je možné využiť aj metódu poslania veľkého roja malých robotov do ťažko prístupnej oblasti. Ak sa v nej aj väčšina robotov zničí, aj tak bude dostatok tých funkčných, ktoré úlohu splnia.
Za ťažšie prístupnú oblasť sa dá považovať aj atmosféra, prípadne obežná dráha a vesmír. Slovenský startup mladých ľudí s názvom Project Picoballoon vypustil už niekoľko miniatúrnych atmosférických balónov. Ich sonda váži iba šesť gramov a so životnosťou až 80 dní v atmosfére zbiera meteorologické údaje. Štandardný meteorologický balón vydrží iba štyri hodiny.

Pokračovanie článku si môžete prečítať v časopise Quark 2/2025. Ak chcete mať prístup k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov, prihláste sa. Ak ešte nie ste naším predplatiteľom, objednajte si predplatné podľa vášho výberu tu.

Text a ilustrácie Stanislav Griguš
Fakulta matematiky, fyziky a informatiky
Univerzita Komenského v Bratislave
Videá autora nájdete na YouTube kanáli bit.ly/ToAkoPreco.