Dnes už dokážou vést rozhovory nebo pracovat na orbitálních stanicích, disponují také mnohem větší silou než lidé. Řeč je samozřejmě o robotech, kteří ale stále mají k dokonalosti daleko. Platí to i o jejich pohybových schopnostech a flexibilitě. Viděli jste někdy nějakého robota například skákat? Asi ne, moc jich, kteří to dokážou, totiž není.
Spojené státy už asi 15 let pracují na sérii robotů, které slouží k výzkumu pohybových možností robotů. RHex, tak zvaní kráčející roboti, jsou schopni nejen „chůze“, dokážou i běhat, skákat, šplhat či plavat pod vodou. Šest nohou s rotačním pohybem, jenž lze korigovat i na základě údajů z robotových senzorů, tvoří základ řízený dálkově počítačem. Celý projekt štědře dotuje americká vojenská agentura Darpa. Zájem o roboty, kteří by se dokázali pohybovat v náročném terénu a plnit autonomně nebezpečné mise, je totiž velký. O slovo se hlásí i lakovací roboty. Požadavky na robotické lakování jdou ruku v ruce s technologickým vývojem a hlavně s tlakem na kvalitu a efektivitu procesu. Řízené programovými hodnotami, pozice robotu jsou v průběhu procesu lakování vypočítávány automaticky tak, aby zrychlení a zpomalení přispělo nejvyšší možnou měrou k prudkému poklesu zmetkovitosti při povrchové úpravě výsledného produktu. Zajímavá je i myšlenka konstrukčního návrhu servisního robotu s plazivým pohybem pro monitorování a pátrací práce v sutinách budov a špatně přístupných prostorách. Vychází z plazivého pohybu hada, vlastní robot je složený z deseti článků a vybavený kamerou, pohon obstarávají elektromotory Maxon. Také Roboy, přes metr vysoký humanoidní robot s pozoruhodným posláním, z nich těží. Humanoid Roboy Laboratoř umělé inteligence Univerzity Zürich jej vyvíjí od roku 2012, od samého počátku přitom klade důraz na jeho design, který má vyvolat co nejpříznivější ohlas a pozitivní dojem při obsluze svěřených pacientů. Na rozdíl od jiných humanoidních robotů, které mají pohony v kloubech, je ovládání pohybů vedeno přes soustavu obdoby šlach a svalů s náhonem od motorů umístěných v torzu robotu. Samotné paže robotu jsou tak štíhlejší a více podobné těm lidským. Robot by měl při tom dokázat napodobit co nejvíce z funkce šesti set svalů, které se přibližně nacházejí v lidském těle. Celá takto rozsáhlá pohybová soustava robotu je tu záležitostí Maxon Motors, která v torzu robotu umístila na padesát svých bezkartáčových DC motorů, včetně lankových převodů. Jak ukázal nedávný veletrh CeBit, robot se dostává už do závěrečné fáze s pohybem všech svých údů, rukou i nohou, kloubů i hlavy s její vynikající mimikou. Co zatím zbývá ještě dodělat, je stabilita samostatné chůze robotu. Intuitivní ovládání senzorovým systémem Je to další krok k zjednodušenému řízení průmyslových robotů senzorovým modulem, vyvinutým ve Fraunhofer Institutu IPA. Při velikosti běžného ručního mobilu zahrnuje potřebné pohybové inerciální senzory, jejichž vzájemná vazba je rozhodující pro přesnost intuitivního pohybového řízení robotu. Na starost ji mají speciální algoritmy, které propojují data jednotlivých senzorů až k vytvoření pohybového vzoru pro detekci robotem. Postup se hodí zvláště pro řízení robotů u menších a středních podniků, které nemají dostatek vlastních programátorských kapacit a jejichž výroba probíhá v menších sériích. Zrovna tak je ale tento způsob kombinace inerciálních pohybových senzorů vhodný pro některé úkoly v medicíně, například pro řízení aktivní protézy. KUKA omniMove Mobilní roboty a mohou to být jak průmyslové, tak i servisní, se často pohybují na značně omezeném prostoru a přitom se u nich požaduje i otáčení na jednom místě. V programu omniMove vyvinula Kuka Robotics systém podvozků nebo kombinací s mobilními roboty na principu všesměrových kol, jejichž obvod je tvořen sadou pogumovaných válečků soudečkového tvaru s osou otáčení v úhlu 45o k rovině kola. Každé kola je poháněné vlastním elektromotorem. Při uspořádání kol do pravidelného čtverce nebo obdélníku je kromě směrových pohybů možné i otáčení podvozku na místě. Konečné řešení a počet kol podvozku jsou přizpůsobené zátěži plošiny, v případě kloubového průmyslového robotu i jeho nosnosti. Vývojové práce se řešily většinou při kombinaci podvozku s minirobotem pro montáž a používal se tu třeba robot typu LBR 4+ o nosnosti 7 kg, se sedmi stupni volnosti, na jehož vývoji spolupracovala Kuka s DLR. Lehký robot LBR4+ má hmotnost jen 16 kg a dovoluje tedy široké aplikační možnosti montážních a zčásti i výrobních operací. Zároveň je svým řídicím a bezpečnostním systémem přizpůsoben i pro přímou spolupráci s lidskou obsluhou a ve své podstatě může vykonávat úkoly operačního asistenta. Rozsahem opačnou variantou je kombinace, pro kterou si Kuka zvolila plošinu s nosností až 100 t, kterou osadila stojanovým šestiosým kloubovým robotem Titan o nosnosti 1000 kg a s vyložením ramene až 3200 mm. Robomobil z kosmu na Zem Německé centrum pro letectví a kosmonautiku DLR se zabývá ve svých ústavech i vývojem robotických systémů pro potřebu kosmických misí. Ještě dříve, než se tam uplatní, nacházejí často ale svou premiéru v provozu na domácí půdě. Tak tomu je rovněž u známého humanoidního robotu Rollin Justin, stejný úděl provází i robomobil ROMO z konceptu elektromobilů s inteligentním řízením čtyř nezávislých kol. V každém z nich je vlastní hnací ústrojí s elektromotorem o výkonu16 kW, brzdový válec, systém natáčení a tlumič. Možností ovládání jednotlivých kol dosahuje ROMO vynikající manévrovatelnosti, dokáže se otočit na místě nebo jet i bokem. Robomobil je vyvíjen ve verzích na základě modulové stavby, na bázi modulů přední a zadní osy, podvozku s využitím kompozitů s uhlíkovými vlákny a modulu s akumulátory, umístěným pod podlahou kabiny. Využívá se tu lithium-iontových baterií s dostatečnou kapacitou pro 100 km jízdy. Do vybavení robomobilu patří 18 kamer pro detekci okolí v záběru 360o. S informacemi od těchto kamer si určuje robomobil samostatně, která cesta vede k jeho programovému cíli. Při provozu, který bude jednou na Měsíci, bude mu cíl dáván z pozorování ze Země. Na té zatím při testovacích jízdách v uzavřeném prostoru jezdí samostatně, doprovázen může být ale i jednočlennou nebo dvoučlennou posádkou, s kterou se může vydat i na silnice, kde se sám dokáže vyhýbat chodcům nebo cyklistům a samozřejmě i samostatně parkovat. V dalším vývoji se pro provoz na Zemi nabízí i doplnění robotu moduly řízení podle programu „Stadtpilot“, na kterém DLR pracuje společně s TU Braunschweig. Úkolem bude i ověřovat možnost využít pro pohon robomobilu solárních panelů. (sch)