Polacy nauczą roboty podstawowej fizyki. Bez tego będą słabymi asystentami

Nowy zespół badawczy - Robotyka Interakcji Fizycznej - powstał w IDEAS NCBR, ośrodku badawczo rozwojowym w obszarze sztucznej inteligencji. Jego kierownikiem został dr inż. Krzysztof Walas, specjalista od robotyki z Politechniki Poznańskiej. Aby maszyny były bezpieczne dla siebie i ludzi, jego zespół będzie uczył je podstawowej fizyki.

Fizyka lokomocji robotów

Lokomocja robotów kroczących w nieustrukturyzowanych środowiskach będzie jednym z głównych obszarów zainteresowań nowego zespołu.

– Chociaż roboty potrafią chodzić, skakać czy wykonywać salta w tył, czynności te są wykonywane głównie na stabilnym podłożu. Dążymy jednak do tego, aby roboty mogły wykonywać te zadania na różnych powierzchniach, wykorzystując kontakt całego ciała, a nie tylko stóp – tłumaczy Krzysztof Walas.

Co ma do tego nauka fizyki? Zadanie sprowadza się do tego, aby roboty potrafiły zrozumieć fizyczne aspekty obiektów, którymi manipulują (np. ciężar) oraz oddziaływanie z otoczeniem - np. dlaczego wchodząc pod górkę, muszą zwiększać nakład sił do walki z grawitacją.

– Konieczność fizycznej interakcji jest szczególnie widoczna w zadaniach związanych z lokomocją robotów kroczących, a także w robotycznej manipulacji obiektami. W obu scenariuszach dogłębne zrozumienie fizyki kontaktu jest niezbędne do skutecznej interakcji z otoczeniem. W naszych badaniach chcemy rzucić wyzwanie obecnemu podejściu, które unika kontaktu z otoczeniem, oraz wykorzystywać wzrok i dotyk do percepcji i działania – wyjaśnia szef zespołu.

Lepsze roboty dzięki Polakom

W pierwszej fazie badań zespół nie będzie samodzielnie budować robotów. Naukowcy będą korzystać z gotowych modeli robotów, aby rozwijać na nich algorytmy wspierane uczeniem maszynowym.

– Moje spojrzenie na rozwój robotyki to jej ścisłe powiązanie z rozwojem AI. Najpierw modele opracowywane są teoretycznie, następnie testowane na zbiorach danych bądź w symulatorze. W kolejnym kroku robotycy próbują je żmudnie zaaplikować w robotach działających w rzeczywistym świecie – mówi Krzysztof Walas, lider nowo powstałego zespołu badawczego w IDEAS NCBR.

Na dalszych etapach prac powstaną dodatkowe komponenty fizyczne robotów przy wykorzystaniu druku 3D. Pozwoli to na prototypowanie rozwiązań związanych np. z chwytaniem bądź tworzenie nowych stóp dla robotów kroczących. 

Dlaczego rozwija się to dopiero teraz?

Może wydawać się, że tego typu badania są przeprowadzane bardzo późno, szczególnie że roboty przyszłości mają operować właśnie m.in. w przestrzeni publicznej. 

Robotyka przez wiele lat koncentrowała się na unikaniu kontaktu robotów z otoczeniem, ponieważ taki kontakt postrzegany był jako potencjalnie niebezpieczny dla ludzi i maszyn. Jednak naukowiec z IDEAS NCBR podkreśla, że mimo wejścia robota w interakcję z otoczeniem bezpieczeństwo jest dla niego absolutnym priorytetem i chce tworzyć roboty (oraz sterujące nimi algorytmy), które nie będą szkodzić człowiekowi.

Przywołuje w tym kontekście trzy prawa Asimova, które od kilkudziesięciu lat są podstawą robotyki i sprowadzają się do tego, że maszyny nie mogą dopuścić do sytuacji, w której człowiek doznałby krzywdy. 

Dążenie do urzeczywistnienia fikcji

Być może Polska dołoży w ten sposób cegiełkę to urzeczywistnienia wizji z sci-fi, w której roboty towarzyszą nam w pracach codziennych lub wręcz nas wyręczają. Do tego dążą duże firmy takie jak Boston Dynamics i Tesla, ale są też inni. NASA opracowuje swoją Valkyrie do operacji na powierzchni Księżyca i Marsa. Tego robota możecie właśnie zobaczyć na głównym zdjęciu artykułu.

Zupełnie inny rodzaj fantazji postanowiła spełnić pewna firma z Japonii - tutaj mowa o wywodzącym się z ich kraju gatunku fikcji zwanym "mecha", czyli wielkie roboty pilotowane przez ludzi.

Jak pisaliśmy na INNPoland, ten oryginalny pojazd ma głównie "fajnie wyglądać". Firma nie kryje się, że jej docelowymi klientami są zamożni konsumenci. Archaxem 01 można pojeździć, posterować również zdalnie. Ma również stanowić inspirację dla młodzieży, zachęcając ją do wyboru kariery w inżynierii.