Včera utopie, dnes se roboty v domácnosti stávají našimi trvalými společníky

Věda a technika, pokud se lidstvu nevymkne z rukou, představuje obecně motor k dosažení kvalitnějšího života. Podle původní vize měly průmyslové roboty za cíl osvobodit člověka od monotónní a namáhavé práce, měly zkrátit pracovní doby, zvýšit životní úroveň. Zda to dnes odpovídá skutečnosti, posoudí jistě každý sám a pokud stav není příliš ideální, není na vině samotná věda a technika, ale společnost, která je nedokáže rozumně absorbovat. Doufáme však v nekonečné invence robotiky. Odtud pramení i jedna z příčin volání po robotických asistentech do domácností, které se v současnosti opět stávají předmětem aktivního zájmu výrobců i veřejnosti. Nemluvě o drobných kuchyňských robotech, které pomáhají už desítky let, přicházely posléze ke slovu i k praktickému využití roboty v roli asistentů pro úklid podlah a vysávání prachu, sekání trávy a občas se objevují i roboty pověřené mytím oken. Jsou vybavené řadou senzorů, překážkám se vyhýbají a lze je různě naprogramovat. K provozu potřebují nabíjecí akumulátory, které se většinou sami automaticky napojí v dobíjecí stanici. Dostupné světové statistiky hovoří k dnešnímu datu o instalovaném milionu průmyslových robotů, asi 60 000 „profesionálních“ servisních a asistenčních robotech a až o téměř 7 mil. domácích servisních a asistenčních robotech. Provedení a nakonec i cena robotů této třetí skupiny sice zdaleka nedosahují úrovně prvních dvou, ale nehovoříme-li o robotech čistě zábavního charakteru, mohou být neméně užitečné. Podle prognózy jejich dalšího vývoje, do roku 2012 má počet domácích servisních a asistenčních robotů vzrůst až na 12 milionů. Do tohoto počtu se vedle už zmiňovaných typů většinou úklidových robotů zahrnují i roboty humanoidního typu, u kterých jejich výrobci vidí výhodu pro vzájemnou komunikaci s člověkem ve vizuálním výrazu, zřejmě přívětivějším pro styk při domácích činnostech. Vývojově je v provozu řada takových typů, hlavně z Japonska nebo Jižní Koreje, ale krok se s nimi snaží udržet v Evropě i průmyslově vyspělé Německo, kde se na těchto pracích podílí celá řada institucí i výrobních firem. Jejich činnost je často koordinována v různých vývojových společných projektech, podporovaných z prostředků Spolkového ministerstva pro vzdělání a výzkum BMBF. Patří sem i několik ústavů Fraunhoferova institutu, Technické univerzity, Institut robotiky a mechatroniky Německého centra pro letectví a kosmonautiku DLR a z firem nelze opomenout na většině úkolů spolupracující Schunk. Tím, že tyto typy robotů berou na sebe lidskou podobu, zvažuje se, že by se mohly obecně stát i příjemnějšími trvalými společníky pro stále narůstající počet osamělé starší populace. Do jisté míry to může být pravda, ale jen těžko mohou nahradit živou společnost pečovatelské služby tomu, kdo je při domácí péči upoután na lůžko dlouhodobě. Přesto poděkování tady platí za vývoj nových informačních technologií, který se projevuje na stále důmyslnějších schopnostech robotů a možnostech vzájemné souhry člověka a robotu. Na robotech se stále více požaduje, aby se sami přemísťovaly z místa na místo, v prstových úchopech dosahovaly citlivosti obdobné citlivosti ruky člověka, byly snadno programovatelné, ovladatelné hlasem a s dostatečným rozsahem funkcí. Ten by měl vyhovovat i při širším uplatnění této skupiny robotů, původně sice orientovaných na domácí využití, ale aplikovatelných i na podobné potřeby, např. zdravotnických zařízení. Tady sice sebedokonalejší robot nemůže v péči o pacienty nahradit ošetřující odborný personál, ale při obecném nedostatku těchto pracovních sil může jim poskytnout více času na závažnější úkoly. Vývoj domácích asistenčních robotů, jak už vyplynulo i z předchozího textu, probíhá na různých frontách a není lehké vytvořit si k danému času ucelený pohled na současný stav. Nejlepším vodítkem se k tomu stává v poslední době pro nás blízký pravidelný mezinárodní mnichovský veletrh AUTOMATICA, jehož letošní už 4. ročník se konal od 8. do 11. června (www.expocs.cz) . Tady už tradičně je vhodné navštívit zvláště funkční expozici asistenčních a servisních robotů, připravenou Fraunhoferovým institutem IPA (Institut für Produktionstechnik und Automatisierung). Ten sám o sobě je už autorem třetí verze mobilního domácího robotu Care-O-bot 3, kde funkci multimediálního rozhraní plní vestavěný počítač. Úkolem této robotické verze není jen obsluha osob se sníženou pohyblivostí, ale měl by usnadnit i vykonávání běžných rutinních prací v každé domácnosti. Tomu odpovídá i systém antropomorfního víceprstého chapadla, které připomíná svým tvarem a funkcí lidskou ruku a obdobně jako lidská ruka manipuluje i s předmětem. To, co už uměly zčásti i předchozí varianty tohoto robotu, při vzájemné komunikaci vybrat a přinést vyžádaný předmět, doplňuje třetí verze rozšířenějšími funkcemi při rozpoznávání svého okolí i v neznámém prostředí a reakcí na jednodušší gesta. Jádrem funkční výbavy je sytém Windows NT nebo CE + periferní jednotky, přímou interakci člověk - robot umožňuje dotykový displej na čelní části robotu a hlasová komunikace. Flexibilní rameno má sedm stupňů volnosti a doplněné je tříprstým chapadlem (vyvinuty jsou již i čtyřprsté a pětiprsté obdoby bionického chapadla a bionické ruky). Okolní prostředí si robot ověřuje přes barevnou stereokameru, laserové skenování a aktivní infračervené 3D senzory. Všechny informace jsou vzájemně vyhodnocované tak, aby došlo k optimálnímu plnění zadaných úkolů i při měnícím se prostředí a nemohlo dojít k nežádoucí kolizi. Pokud má dostat robot nové úkoly, jako např. uklidit nebo prostřít stůl, může se tyto funkce naučit i v ručně ovládaném vodicím cyklu. Z pohledu do expozic veletrhu AUTOMATICA je možné postřehnout i další vývojový krůček pro naplnění dávných snů o ovládání robotů a i jiných technických prostředků pouhou myšlenkou. To, co se dříve zdálo jako naprostá utopie, přináší dnes už první reálné výsledky. Potřebné miniaturní senzory a aktuátory se dnes už postupně přebírají z uvolněných vojenských či kosmických technologií a díky tomu byl realizován např. i vývoj bionické ruky a posléze celé bionické paže, propojené s mozkem původními nervovými dráhami. U takového řešení je mechanická končetina uváděna do pohybu přes soustavu senzorů elektrickými mikropohony s odpovídajícím počtem miniaturních motorků. Na obdobném principu, na využití elektrických mozkových signálů, představuje např. Fraunhofer Institut für Rechnerarchitektur und Softwaretechnik FIRST i ovládání asistenčního robota. Ten reaguje na signály z elektroencefalografu napojené zdravotně postižené osoby a vykonává ty pohyby, na které si postižená osoba pomyslí. Podávací rameno robotu tak plní obdobnou funkci jako tomu je v případě umělé lidské inteligentní bionické paže. Celý řídicí proces, s přímým napojením na signály EEG, je výsledkem vypracovaného algoritmu, schopného rozlišit proměny v aktivitě mozku, odpovídající úsilí o dosažení toho kterého úkonu. Asistenční robot nese název Brain2Robot a stejně tak je označován celý projekt EU, který by v budoucnu mohl přinést zásadní význam v mnoha podobných směrech, kde tělesně postižený člověk je plně odkázán na pomoc druhých. jš