REO SCIENCE: Roboty, które poruszają się jak należy

Adam Liberacki: Gdy fikcja naukowa przestaje być fikcją

Spektakularny back flip człekokształtnego robota lub taniec jego kolegi do piosenki Uptown Funk zadziwiają każdego, kto je ogląda. Urządzenia od Boston Dynamics ostatnimi czasy goszczą na ekranach wszystkich stacji i portali informacyjnych, a wyniki oglądalności na Youtube potwierdzają jedynie ogromne zainteresowanie dokonaniami inżynierów z Massachusetts.

Firma Boston Dynamics została założona w 1992 roku jako spin-off [w terminologii związanej z produkcją filmową, telewizyjną i grami komputerowymi jest to określenie nowego produktu powstałego na bazie dużej popularności bohaterów lub wątków produkcji oryginalnych ->] w Massachusetts Institute of Technology. Od tego czasu zajmuje się projektowaniem robotów zdolnych do poruszania się jak zwierzęta lub ludzie, wyróżniających się niezwykłą precyzją ruchu oraz własnościami sensorycznymi, które pozwalają im na pokonywanie przeszkód bez większych trudności.

Przez cały okres działalności firma przeprowadziła wiele projektów, w tym dla DARPA – Agencji Zaawansowanych Projektów Badawczych w Obszarze Obronności USA. W 2009 została przejęta przez Google X, a obecnie jest pod władaniem japońskiego przedsiębiorstwa SoftBank Corporation. O ile historia firmy Boston Dynamics jest bardzo interesująca i warta zgłębienia, tak jej niebanalne dokonania w zakresie robotyki są powodem ogromnej ich sławy.

Na koncie BD jest wiele robotów zasługujących na przybliżenie ich funkcjonalności, jednakże tym, który wyróżnia się najbardziej, jest Atlas. To oczywiście kwestia subiektywna, choć myślę, że każdy, kto patrzy na robota przypominającego budową człowieka i wykonującego ruchy zbliżone do tych, które sam wykonuje, uzna go za najbardziej intrygującego. Atlas

odwzorowuje budowę ludzkiego ciała, a ma kończyny, tułów oraz głowę.

Stanowią je komponenty konstrukcyjne, silniki, układy pneumatyczne, siłowniki, a także układy elektroniczne wraz z czujnikami wizyjnymi, ruchu czy nacisku. Aby utrzymać odpowiednią równowagę podczas chodu, biegu lub ćwiczeń gimnastycznych, Atlas zaopatrzony jest w żyroskop oraz akcelerometr. Pozwalają one na pomiary położenia i ruchu korpusu głównego, dzięki czemu próba wytrącenia go z położenia równowagi powoduje uruchomienie algorytmów nakazujących siłownikom powrót robota do pozycji bezpiecznej. Zamontowany w górnej części robota lidar [urządzenie działające na podobnej zasadzie jak radar, ale wykorzystujące światło zamiast mikrofal ->] umożliwia z kolei tworzenie map przestrzennych, dzięki którym Atlas może rozpoznawać obiekty znajdujące się przed nim i tym samym podejmować decyzje co do dalszych działań.

Wydaje się, że Atlas i inne roboty z urządzeń mobilnych firmy Boston Dynamics nie osiągnęłyby tak wielkiej popularności, gdyby nie fakt, iż w licznych materiałach promocyjnych

roboty te wykonywały czynności zarezerwowane tylko dla istot żywych.

Bo kto by pomyślał, aby robot mógł zrobić salto w tył albo tańczyć do popularnego utworu audio? Czy ktoś mógłby sobie wyobrazić galopującego po nierównym terenie robota przypominającego wielkiego psa lub antylopę?

Najciekawsze jest to, iż roboty te nie są w stanie poprawnie odpowiedzieć na działające na nie czynniki zewnętrzne, które mogłyby przerwać lub utrudnić wykonywane przez nie czynności, a które nie były przewidziane w procesie programowania tych urządzeń. Kopnięcie w konstrukcję nie spowoduje upadku robota, ale podłożenie mu skórki od banana już tak. Czemu? Ponieważ wbrew powszechnej opinii roboty z Boston Dynamics nie wykorzystują głównie sztucznej inteligencji do poruszania się czy też reagowania na bodźce zewnętrzne.

Oczywiście pewna część danych zostaje poddana analizie, którą później wykorzystuje robot, jednakże gros zachowań robotów jest wynikiem zaprogramowanych wcześniej algorytmów, pozwalających w miarę elastycznie przechodzić z jednego zestawu danych (bodźców zewnętrznych) do drugiego. Przypominać może to trochę algorytmy stosowane w grach komputerowych, tj. Monte Carlo Search Tree. Z tym że w przypadku robotów BD algorytmy sterujące działaniem efektorów są bardziej skomplikowane i ich przebieg zależy głównie od danych pochodzących z systemów wizyjnych lub ruchu, które to indukują wykonanie określonych wcześniej równaniami ruchów robota.

Roboty tego typu znajdują zastosowanie głównie w obszarze wojskowości, jako urządzenia zdolne do wykonywania ludzkiej pracy niezbędnej na polu bitwy. Wymagają one jednak wielu udoskonaleń, głównie w zakresie algorytmiki i uczenia maszynowego i innych metod sztucznej inteligencji. Umożliwiłyby one mobilnym robotom lepszą reakcję na bodźce zewnętrzne, w tym na zmieniające się warunki terenowe i pogodowe. Ważnym aspektem byłaby zdolność do reagowania na zachowania ludzkie, w tym przewidywania ich ruchów, co zrewolucjonizowałoby strategie i taktyki walki.

Mimo powyższego, już na obecnym poziomie zaawansowania technologicznego urządzenia zaprojektowane przez ekipę inżynierów z Boston Dynamics są namiastką tego, o czym pisali autorzy science fiction i co mogliśmy oglądać w wielu produkcjach filmowych. Robotom brakuje jeszcze wiele, by można było mówić o przełomie, natomiast wiele już zostało zrobione, by mógł on nadejść.



REO POLECA

📻 Magda Gacyk: Dolina Krzemowa nie chce bawić się w wojnę