První robot byl jen ‚na koukání‘. Nový má i chapadlo, popisuje průzkumný stroj pro Fukušimu odborník
Japonsko je po třinácti letech připraveno odebrat z poškozené jaderné elektrárny ve Fukušimě první tři gramy roztaveného jaderného paliva. Úklid zamořeného prostoru mezi reaktory zahájí roboti. „Předchozí robot (vyslaný v roce 2015), byl opravdu jenom průzkumný, na koukání. Kdežto tenhle už má i mechanickou ruku s chapadlem, které je schopné sbírat vzorky,“ říká v rozhovoru doktor Martin Pecka z Fakulty elektrotechnické ČVUT.
Není to trochu málo, že chtějí odebrat jen tři gramy materiálu. Nezvládl by robot víc?
Tohle je odebrání vzorků. Co jsem si četl, tak mi přijde, že teď rozhodně nejde o to palivo vyndávat. Chtějí získat třígramový vzorek, který si rozvrtají v laboratoři, změří a na základě toho, co najdou, tak vymyslí, jaké nové roboty je přesně potřeba postavit. Jak je nastavit, sestrojit, jak to vyndávat, jak zneškodňovat a tak.
Jejich výzkum robotů pro tohle prostředí sledujete? Má to nějaký vliv třeba i na robotiku u nás?
Mimo jejich obor, to znamená mobilní robotika v radiačně zatíženém prostředí, toho moc nedělají. Respektive, nikam se věci, co tam vymýšlejí, nešíří. Protože to je extrémní prostředí, které vyžaduje úplně jiné věci, než vyžadují všechna ostatní prostředí. Rozhodně ale dělají technické pokroky.
23:23
AI v zemědělství? Fyzikálně-kybernetické systémy mohou být pro zemědělce přínosem, říká odborník
Číst článek
Udělali třeba podvodního robota, kterého ponořili do jednoho ze zatopených reaktorů. Jedna z věcí, co by mohly být užitečné, jsou senzory, protože potřebují něco, co vydrží velkou dávku tvrdého záření. A to by pak mohlo být dobré třeba i pro vesmírné sondy. Ale jinak je jejich práce jenom o tom, kolik olova obalí okolo všech elektrosoučástek.
A pak mají ještě ztrojené logické procesory, kde tři procesory počítají to samé. A ve chvíli, kdy se neshodnou, zahlásí chybu. To se dělá třeba i právě pro vesmírné projekty. Byť ve vesmíru doteď byly potřeba mnohem jednodušší senzory, protože stejně ta data nejde posílat v takovém objemu.
Kdežto tady se naopak zajímají o živé streamování, o obrázky. Ty mohou posílat ven po kabelu nebo po optickém vlákně. Takže je možné, že třeba na poli senzorů něco z toho pronikne i do ostatních částí robotiky. Ale jinak co se týče třeba pohybového aparátu, tam je to strašně specifické. V roce 2015 tam posílali teleskopickou trubku. Letos taky posílají teleskopickou trubku. Jen ta v roce 2015 měla na konci jenom kameru a letošní už má gripper (zařízení na uchycení materiálu, pozn. red.).
A co motory, ty se nějak liší?
Jestli mají nějaké speciální motory, nevím. Podle mě ne, protože zrovna motor je věc, která radiací asi moc netrpí, krom toho, že se bude zahřívat. Myslím, že spíš budou problémy v řízení motorů. Snažil jsem se najít detaily o robotovi, kterého teď použili. Ale neumím japonsky a v robotice Japonci 80 procent svého výzkumu publikují v japonštině.
Navržení robota
Jak se vlastně takoví roboti navrhují, ať už do jaderné elektrárny nebo jinam?
Začíná se tím, po čem se budou pohybovat. Když to bude jen po rovině, jsou nejlepší čtyři kola, ale pokud už má třeba překonávat nějaké překážky nebo jezdit bahnem nebo něco takového, tam už začíná být výhodnější vybrat jiný systém pohybu.
Když se rozhodne, jak se bude pohybovat, je potřeba ještě vymyslet správnou škálu robota. Definuje se nejmenší prostor, kterým má projít, a podle toho se pak navrhuje. Zároveň i podle toho, jak velké vzdálenosti má pokrýt a jak dlouho má operovat. To definuje, kolik baterek v něm musí být a jakou může mít spotřebu. Je tam pár takovýchto věcí, co se musí rozhodnout, a z toho pak vyjde tvar.
Pak už je to spíš inženýrská práce pro strojaře, který robota správně navrhne. Specifikum pro výzkumné roboty je, že musí být co nejvíc univerzální. Komerční roboti jsou totiž specifičtí pro úzkou klientelu. A my naopak chceme roboty co nejuniverzálnější, což zase vyústí třeba v to, že na robotovi máme 30 konektorů na různé senzory. Pro ty komerční to nedává smysl.
A co vlastně návrhově potřebují Japonci kromě stínění?
Předchozí robot (vyslaný v roce 2015, pozn. red.), byl opravdu jenom průzkumný na koukání. Kdežto tento už má i mechanickou ruku s chapadlem, které je schopné sbírat vzorky. To pak vnáší do toho systému mnohem víc složitosti.
Peking požaduje od Tokia kompenzace za vypouštění radioaktivní vody z Fukušimy. Japonsko odmítá
Číst článek
Jsou tam už jemné pohyblivé části, které je nutné celkem precizně řídit. Jinak je to jenom taková trubka, kterou tlačí někde z bezpečí dovnitř a maximálně ji občas pomocí ovládání někde trochu pootočí, aby dobře prošla skrz. Ale když už má chapadlo, tak to je potřeba řídit celkem přesně.
Zároveň to, co ve Fukušimě používají, je a vždy bylo teleoperované. To znamená, že tam sedí technik u monitoru a má ovladač, kterým to řídí skrz vizuální zpětnou vazbu. Tedy jim musí dobře fungovat kamery a to s nízkou odezvou a dostatečným rozlišením. To třeba v radiačním prostředí je docela problém, protože zrovna kamerové senzory jsou věci, které radiací hodně trpí.
Jednak degradují dlouhodobě, tedy že po nějaké době už vůbec nefungují, ale také ty CMOS čipy tvrdé záření občas vyhodnotí jako foton. Takže tam jsou i různé šumy v obrazu. Podle mě museli hodně investovat právě do vývoje kamer, které tam budou fungovat, aby měli vizuální zpětnou vazbu dostatečnou pro manipulaci.
A proč teda nakonec sbírají jenom tři gramy materiálu?
Mně přijde, že by klidně mohli sebrat půl kila, kdyby chtěli, ale možná si řekli, že tři gramy stačí. Ono pak asi když mají takové množství materiálu, tak se o něj musí starat a zařídit, aby byl uskladněný správně.
Firma Tepco, která se o likvidaci elektrárny stará, má na webu seznam různých robotů s fotkami. Zaujalo mě, že spousta z nich vypadá, že to jsou předělané existující stroje, jako třeba vysokozdvižné vozíky. Je to možné?
To dává smysl, když se dělá nějaký prototyp, tak často je opravdu jednodušší vzít něco, co je na trhu dostupné, a jenom to upravit podle toho, co člověk potřebuje. Třeba když se testuje, jestli kamera vydrží záření, tak se koupí obyčejné RC autíčko, dá se na něj ta kamera, a když RC autíčko záření nevydrží, tak se nic neděje. Takže je možné, že to tak je.
Autonomie strojů
Dnes se prosazuje větší autonomie strojů, aby s pomocí nějaké umělé inteligence dělaly věci samy. Má to tady nějaké místo?
Pro tyhle průzkumné mise, kdy potřebují poprvé odebrat vzorek, myslím, že autonomie nedává moc velký smysl. Ale ve chvíli, kdy už by potřebovali vyvozit 880 tun, tak tam už si to dovedu představit.
Jednoduše zadají robotovi: Dnes budeš operovat tady na tomto metru čtverečním a navoz nám do základny všechno, co tam najdeš. Anebo aspoň částečná autonomie, aby tu trasu ze základny na to místo, kde bude pracovat, ten robot odjel sám. Pak mu operátor může na displeji kroužkovat: a teď seber tohle a tady kopni.
Tam už si myslím, že by částečná autonomie pomohla, pokud by se jí povedlo zprovoznit, aby to vydrželo tu radiaci. Plná autonomie v tomhle asi nikdy nebude dávat smysl, protože plně autonomní robot potřebuje mít celkem jasně definovaný úkol, který má plnit, a tady oni vlastně nikdy nevědí úplně, do čeho jdou.
Co teď pomáhá dalšímu vývoji téhle autonomie?
Hodně to posouvají samořiditelná auta. Byť tam je ta úloha „jednodušší“, protože se pohybují po silnicích, které jsou známé, kudy vedou, mají nějaké definované parametry, takže ta pohybová část, jak řídit, je u aut celkem triviální.
Těžší je to vnímání prostředí a reakce na něj. Tam se přece jenom může stát spousta věcí, ať už jsou to lidi ve vozovce, děti, míče, psi, kočky anebo i počasí. Takové auto musí umět jezdit za deště, za sněhu, za tmy, za světla. Takže to vnímání a zpracování senzorických vstupů je už komplikované.
‚Nevěř jedinému senzoru‘
A co válka na Ukrajině, vstupuje do toho nějak?
Tam je to zajímavé s drony. Myslím, že se snad už celkem brzo zprovozní nějaká spolehlivá multimodální lokalizace. Multimodální, protože nikdy nemůžeš věřit jedinému senzoru. Ať už proto, že ho bude rušit nepřítel, nebo proto, že ho ovlivní příroda.
Všechny drony tam teď létají čistě jenom podle GPS. A jakmile mají vyrušenou GPS, tak přestanou fungovat. Takže teď se objevuje to, že se do drona namontuje GPS, kamera, inerciální jednotka nebo třeba lidar (laserový radar) nebo jiný typ kamery, a každý z těch senzorů dává nějaký odhad, jak se ten robot pohnul.
6:07
Černobyl už nebude. Věřím, že Ukrajinci nevyvolají problémy v Kurské jaderné elektrárně, říká expertka
Číst článek
Z toho se pak nějakou inteligentní fúzí dá získat nejvěrohodnější odhad, kde se ten robot zrovna nachází, případně aspoň informaci, že to teď nejde určit. Pro nějaká konkrétní nasazení takovéto věci už existují, vždycky se spojují dva, tři senzory a celkem to funguje. Ale ještě to není nic, co by bylo úplně univerzální.
To, co zatím Ukrajinci dělají, je to, že nakoupí obyčejné FPV (First person view, pozn. red.) drony a přes analogový videopřenos a vizuální zpětnou vazbu ho řídí. A nic moc víc zatím nechtějí, protože všechna zařízení, co umí víc, jsou moc drahá. Jim jde o to za 5 až 10 tisíc koupit dron, přidělat na něj co nejtěžší bombu a doletět co nejdál. A když nedoletí, tak nedoletí.
Problém samozřejmě jsou ty vyrušené GPS, protože některé drony na té GPS opravdu závisí. Případně i ten operátor možná neví, kde přesně je, protože z té kamery to není schopen dobře určit.
Také potřebují mít nerušený řídící kanál, kterým to ovládají. Rušičky jsou pořád lepší, a tak se zkouší méně a méně predikovatelný frequency hopping. To znamená, že si vyberou například osm různých frekvencí a vysílají chvíli na jedné, pak na druhé, aby to nebylo úplně jednoduché pro nepřítele zjistit, jak si má naladit rušičky. Takže minimálně v téhle bezdrátové části se vývoj podle mě posunuje úplně extrémně.
A co by asi možná chtěli, ale nevím, jestli se to do konce toho konfliktu stihne, tak jsou právě částečně autonomní drony. Operátor s nimi doletí poblíž daného místa, které chce zasáhnout a pak už si tam jenom ťukne do obrazovky a může zavřít spojení a ví, že dron buď doletí na místo, kam mu ukázal a vybouchne tam, anebo se vrátí na základnu, že ztratil cíl.
To je sice možné se současnou technologií udělat, ale příliš draze. A pak se zvažuje hodnota toho zařízení versus hodnota, kterou je schopné zničit.
A co do domácností, tam je možné, že se dočkáme něčeho nového, zatím máme třeba robotické vysavače, co může přijít dál?
Ale podle mě není úplně daleko doba, kdy humanoidní roboti budou umět nějaké relativně normální věci. Typu posbírej prádlo a dej ho do pračky. Ale já jsem k tomu maličko skeptický, že by se to rozšířilo masově, protože to pořád bude umět spíš ty jednodušší úkoly.
4:25
Méně práce, víc času a prostoru pro zvířata. Chytrý kravín je řešení, které si pochvalují farmáři i dobytek
Číst článek
Taky jsou tihle roboti docela velcí. Je to metr a půl až dva metry vysoká věc, která potřebuje být zaparkovaná, nabíjet se, možná se servisovat a tak dále. V mém 2+kk bytě nevím, kam bych takového robota zabydlel.
Existují i takové pokusy, jako robotické rameno přidělané na kuchyňskou linku, které je schopné, sáhnout do lednice, vyndat cibuli a nakrájet jí. To by mohlo být praktičtější, ale zatím je to drahé.
Dokážu si představit, že si to člověk přidělá ke kuchyňské lince a nechá si tím loupat brambory a osmahnout cibulku. Ptal jsem se na to kdysi partnerky a říkala, že by to nechtěla, že si chce to vaření užít celé sama, že jí ta práce nevadí. Mně by nevadilo přijít do kuchyně a mít tam od robota suroviny připravené jak v nějaké kuchařské soutěži a jen si užít to smažení. Takže myslím, že by si to nějaké zákazníky našlo.
