Czy humanoidy zastąpią ludzi w fabrykach?
Agility RoboticsSkoro najdoskonalszą żywą istotą na ziemi jest człowiek, dlaczego roboty nie miałyby jeszcze więcej czerpać z tego wzorca? Humanoidy mają więc dwie nogi, na których stoją, tułów, głowę, dwie ręce i wyprostowaną sylwetkę. Choć wciąż jeszcze poruszają się dość niezgrabnie, kwestią czasu jest, kiedy nastąpi poprawa w tym aspekcie. Czy więc roboty humanoidalne to przyszłość przemysłu, czy jednak należy je traktować jako ciekawostkę?
Robotyzacja jest obecnie jednym z głównych kierunków, w którym podążają firmy produkcyjne. Roboty, w porównaniu z człowiekiem, mają wiele zalet. Przede wszystkim zwiększają wydajność procesów, w których uczestniczą, nie popełniają błędów, nie męczą się i mogą realizować czynności, których nie jest w stanie wykonać człowiek. Do tego są jedyną alternatywą dla wykwalifikowanych pracowników, których dostępność się zmniejsza.
Zastąpienie ludzi robotami nie zawsze jednak jest możliwe. Klasyczne roboty przemysłowe muszą mieć dla siebie odpowiednią przestrzeń i klatkę ochronną. Poza tym roboty (w tym również coboty) montuje się w miejscu ich pracy, a wszelka zmiana lokalizacji wiąże się z koniecznością czasowego unieruchomienia robotów.
Problemów tych być może udałoby się jednak uniknąć, gdyby obowiązki człowieka przejęły roboty humanoidalne. Ich konstrukcja bowiem sprawia, że można je wykorzystać w środowisku pracy zaprojektowanym dla człowieka, integrując je np. z istniejącymi procesami i infrastrukturą. Nie trzeba wtedy przeprowadzać kosztownej modernizacji hali produkcyjnej.
Roboty humanoidalne z powodzeniem mogłyby wykonywać te same zadania co roboty tradycyjne. A dzięki temu, że są mobilne, mogą przemieszczać się i wykonywać swoje zadania w różnych miejscach w zakładzie.
Humanoid kluczowym trendem rozwoju robotyki
Roboty humanoidalne według Międzynarodowej Federacji Robotyki są jednym z pięciu kluczowych trendów, które będą motorem napędowym rozwoju robotyzacji w tym roku. Szybki postęp w tej dziedzinie widać jednak od co najmniej kilku lat.
Powstało już wiele modeli humanoidów, które wykonują różne zadania. Dotyczą one całkowicie różnorodnych obszarów – od rozrywki, przez czynności serwisowe i usługowe, po pomoc w wykonywaniu różnych innych zadań.
Według Chińskiego Ministerstwa Przemysłu i Technologii Informacyjnych już w przyszłym roku ma ruszyć masowa produkcja humanoidów. Ministerstwo przewiduje, że najprawdopodobniej będą one kolejną przełomową technologią, podobną do komputerów lub smartfonów, która może zmienić sposób, w jaki będziemy produkować różne towary.
Humanoidy – cechy szczególne
Choć robota humanoidalnego pod względem wyglądu z reguły utożsamia się z człowiekiem, to nie każdy humanoid ma dwa ramiona i dwie nogi, tułów i głowę. Najczęściej bowiem mamy do czynienia z rozwiązaniami modułowymi, dzięki którym optymalną budowę takiego robota można dopasować zależnie od potrzeb.
Roboty humanoidalne mogą mieć np. ludzki wygląd tylko od pasa w górę, a cała konstrukcja może się poruszać na kółkach. Równie dobrze mogą być zamontowane w danym miejscu na stałe – wówczas ruchome są tylko ręce i głowa.
Właśnie sposób poruszania się humanoidów jest obecnie największym wyzwaniem. Wciąż bowiem chodzą trochę ociężale i niezgrabnie, choć w ostatnim czasie widać olbrzymią poprawę w tym zakresie. Najnowsze konstrukcje są już w stanie wchodzić i schodzić po schodach, szybko zmieniać kierunek ruchu czy przemieszczać się do tyłu.
Obecnie najszybszym humanoidem na świecie jest H1 Evolution V3 chińskiej firmy Unitree Robotics, który jest w stanie poruszać się z prędkością 12 km/h. To wciąż sporo mniej niż najszybsi ludzie, ale bez wątpienia roboty nie powiedziały jeszcze ostatniego słowa.
Zdumiewają również możliwości humanoida Atlas firmy Boston Dynamics. Ten humanoid sprawnie pokonuje trudny tor przeszkód, z którym nawet większość ludzi miałaby pewne trudności. Poza tym potrafi skakać oraz robić skłony, przysiady i salta.
Naturalnie roboty humanoidalne naszpikowane są zaawansowaną elektroniką. Różnego rodzaju czujniki, systemy wizyjne, siłowniki, akcelerometry są niezbędne, żeby robot mógł orientować się w przestrzeni, sprawnie się poruszać czy używać odpowiedniej siły.
Dynamiczny rozwój w obszarze tych technologii, a także coraz doskonalsza sztuczna inteligencja pozwolą humanoidom wejść na wyższy poziom doskonałości. Wydaje się więc, że kwestią czasu jest, kiedy będą się poruszać, widzieć i reagować na różne bodźce jak człowiek.
Humanoidy w zakładach produkcyjnych
Potencjalnych miejsc pracy dla humanoidów jest bardzo dużo. Roboty te mogą np. pomagać w wykonywaniu codziennych czynności (np. sprzątaniu, przyrządzaniu posiłków), w miejscach publicznych odpowiadać na pytania klientów lub zapewniać rozrywkę (tańcząc lub grając na instrumencie). Coraz częściej też rozważa się wykorzystanie robotów humanoidalnych przy linii produkcyjnej w fabrykach lub do różnych prac magazynowych.
Na początku tego roku firma Figure podpisała z fabryką BMW w Spartanburgu w Południowej Karolinie umowę na dostawę pierwszej partii robotów humanoidalnych. Robot Figure 01, który wcześniej m.in. zaparzał kawę, będzie pracował u boku ludzi na linii produkcyjnej.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
Roboty rozpoczęły właśnie szkolenie w fabryce i dopiero po nim dowiemy się, jakie dokładnie czynności będą wykonywać. Pod uwagę bierze się m.in. prace blacharskie i zadania związane z logistyką magazynową. Przedstawiciele niemieckiego koncernu samochodowego zapewniają, że jeśli humanoidy sprawdzą się w pracach produkcyjnych, niewykluczone jest zwiększenie zatrudnienia zrobotyzowanych pracowników.
Również inny niemiecki producent samochodów – Mercedes-Benz – sprawdza możliwość wykorzystania humanoidów. W tym celu zawarł umowę z firmą Apptronik, która w ubiegłym roku zaprezentowała najpotężniejszego na świecie humanoidalnego robota Apollo. Powstał on na bazie doświadczenia przy budowie ponad 10 innych robotów, w tym robota Valkyrie należącego do NASA.
Apollo ma 173 cm wzrostu i waży 73 kg. Pracując przez około cztery godziny na jednym zestawie baterii, może podnieść do 25 kg. Jest więc silniejszy niż roboty Figure 01 i Tesla Optimus, które mogą udźwignąć maksymalnie 20 kg. Apollo ma modułową budowę i można go zamontować na dowolnej platformie mobilnej lub stacjonarnej, może też poruszać się na swoich nogach.
Obecnie jest przystosowywany do prac w hali produkcyjnej lub logistyce. Będzie pomagał przy czynnościach montażowych, dostarczając odpowiednie komponenty, a także kontrolując zrealizowane prace. Będzie dostarczał również różne części na późniejszym etapie produkcyjnym.
Twórcy Apolla przekonują, że w najbliższej przyszłości będzie mógł on pracować nie tylko w zakładach produkcyjnych czy magazynach. Znajdzie swoje miejsce również w budownictwie, produkcji elektroniki, handlu detalicznym i wielu innych obszarach.
Z pewnością magazyny są tym obszarem, w którym humanoidy będzie można szybko wdrożyć do pracy. Amazon ogłosił, że rozpocznie testowanie robota Digit firmy Agility Robotics w roli mobilnego manipulatora.
Ten mierzący blisko 180 cm robot może podnosić przedmioty o wadze do 16 kg. Ma nogi przypominające nogi konika polnego, dzięki którym może łatwo kucać i podnosić się, a nawet poruszać się w pozycji przykucniętej.
Docelowo Digit ma wspomóc pracowników Amazona w tych magazynach, w których nie ma wystarczającej ilości miejsca na przenośniki taśmowe i których podłogi nie są dostosowane do tego, żeby poruszały się po nich roboty mobilne.
W roli pracownika magazynu testowany jest również robot Handle firmy Boston Dynamics, który wcześniej zaimponował m.in. swoimi zdolnościami akrobatycznymi. Dzięki specjalnym przyssawkom pewnie chwyta przenoszone przedmioty (o wadze do 11 kg). Zamiast nóg ma jednak koła, co ma mu zapewnić szybsze i przede wszystkim płynniejsze poruszanie się.
Wygląda na to, że również Tesla dostosowuje obecnie swojego robota o nazwie Optimus do prac typu pick and place i związanych z sortowaniem. Wysokiej jakości systemy wizyjne zapewnią mu lepszą samokalibrację, co pozwoli mu precyzyjniej lokalizować różne przedmioty.
Naturalnie powyższe przykłady są tylko wierzchołkiem góry lodowej. Prace nad robotami humanoidalnymi prowadzi obecnie wiele innych firm (np. Toyota ma swojego Y-HR3, a Honda – Asimo) czy uczelni (na Uniwersytecie Technicznym w Monachium powstał np. Roboy). Szybki rozwój technologiczny, w tym algorytmów wykorzystujących sztuczną inteligencję, a także potencjalne korzyści sprawiają, że roboty humanoidalne są ciekawą alternatywą nie tylko dla pracowników, ale w pewnych obszarach również dla tradycyjnych robotów przemysłowych.
O Autorze
