Robotika je oborem, který v návaznosti na prudký vývoj technologií umělé inteligence, zažívá poměrně výrazný boom. Co si ale lidé vybavují pod pojmem robot? Mnozí možná něco podobného tomu, co viděli ve Hvězdných válkách, tedy stroj, který se dokáže sám pohybovat, komunikovat a plnit úkoly. Některým možná vyvstane na mysli humanoidní představa typu malého chlapce Davida ze snímku A.I. – Umělá inteligence Stevena Spielberga, jiným o poznání temnější obraz à la Terminátor.
Roboti dnes už ovšem nejsou jen vizí ze vzdálené budoucnosti a v odlišných podobách nám dobře slouží v nejrůznějších odvětvích. V následujících řádcích se zaměříme na jejich typy i odlišné způsoby využití od vysavačů přes sluhy v domácnosti a autonomní vozidla až po modely se schopností vyjadřovat lidské emoce a reagovat na ně.
Přestože pojetí robota s umělou inteligencí na úrovni člověka s jeho fyzickými i duševními atributy patří obecně mezi ty, kterým se dostává nejvíce pozornosti, ve skutečnosti je hlavní prioritou inženýrů vytvářet zařízení, která jsou maximálně užitečná, a mohou tak vykonávat úkoly, které by lidé zvládli jen těžko nebo by to pro ně znamenalo značné riziko. Jako příklad lze jmenovat třeba vyhledávání v těžce přístupném prostoru, jištění a pomoc při některých chemických nebo jiných haváriích, manipulaci s výbušninami a podobně. Možná nejsme nijak významně vzdáleni ani od takových aplikací, kdy se budou alespoň z části stroje rovněž podílet kupříkladu na péči o nemocné a staré lidi nebo běžně zajišťovat zásobování.
Ale jaké typy skutečných robotů dnes vlastně existují, kdo je vyrábí a kde v reálném životě je možné nějaké spatřit? Odpověď přesně na tyto otázky nyní společně poodhalíme.
Typy robotů
Odborníci tyto stroje rozdělují do skupin podle jejich schopností a úkolů, které musí plnit. Zde uvádíme ty nejběžnější, včetně jejich určení i toho, kde je lze zahlédnout.
AMR – autonomní mobilní roboti
Autonomní mobilní roboti (zkráceně AMR) jsou zařízení schopná samostatného přesunu v prostoru, když pomocí senzorů a kamer analyzují své okolí, následně informace o něm vyhodnocují a reagují prostřednictvím zabudovaného počítačového softwaru. V praxi jsou často nasazeni jako spolupracovníci zaměstnanců skladů, kde zajišťují přesun zásob na požadované místo, zároveň však do této kategorie spadají rovněž samořízené automobily či robotické vysavače.
AVG – automaticky řízené prostředky
Na rozdíl od vozidel AMR, která se pohybují bez jakékoliv pomoci, musejí být AVG (zkratka Automated Guided Vehicle) při jízdě fyzicky naváděna, například dráhou nebo značkami. Ve výsledku jsou tedy ve stejném srovnání omezenější a méně samostatná. I na tento typ pomocníků nejčastěji narazíte ve skladech a v továrních halách, kde zajišťují přepravu zboží nebo materiálu v kontrolovaném prostředí.
Klouboví roboti
Rameno, které na montážní lince sestavuje automobilové díly nebo svařuje v továrně, nejspíš mnozí z nás již viděli v akci alespoň v nějakém videu. Tyto roboty konstruktéři vybavují dvěma až deseti klouby, které jim umožňují pohybovat se v jistém smyslu podobně jako lidské ruce, což je předurčuje především pro výrobní a montážní účely. V poslední době však vědci experimentují také s jejich využitím v domácnostech, kde by se dokázali postarat o mnoho rutinních operací typu odkládání nádobí nebo servírování nápojů.
Coboti
Řada firem dnes klade na robotizaci velký důraz a vidí v ní značný potenciál. Nejspíš se tedy se stroji budeme setkávat na svých pracovištích stále častěji. Známé obavy z automatizace, která podle některých názorů způsobí, že se lidé stanou bezvýznamnými, však nejsou zdaleka tak pravděpodobným scénářem, jako varianta, kdy určitým způsobem „zapadnou do kolektivu“ jako naši budoucí spolupracovníci, na což ukazuje progrese na poli umělé inteligence.
Název „coboti“ je zde s ohledem na jejich určení, kdy jsou navrženi k tomu, aby kooperovali s lidmi a za přispění AI fungovali stále více jako robotičtí „kolegové“, výstižný. V minulosti bylo mnoho robotů používaných ve výrobě z bezpečnostních důvodů odděleno od lidských pracovníků. S coboty však nyní nic nebrání jejich společnému pohybu a úsilí bok po boku zaměstnanců v témže prostředí.
Pokud jde o paletu aktivit, jež jsou schopni vykonávat, často manipulují s nebezpečnými materiály v laboratořích, na stavbách nebo přenášejí těžké náklady pro vojáky ve válečných zónách, přičemž mohou mít různé podoby od těch na první pohled působících zkrátka jako kus techniky až k těm podobajícím se kupříkladu některým zvířecím předlohám.
Humanoidní roboti
Humanoidní roboti, jak vyplývá z jejich označení, se nápadně podobají nám lidem. Většinou mají člověku příbuzný tvar těla a rovněž princip jejich pohybu vychází z předlohy lidské chůze, stejně jako způsob nakládání s předměty. Díky této konstrukci není třeba přizpůsobovat nejrůznější nástroje, které jim „padnou do ruky“ bezmála tak dobře jako nám – jejich biologickým protějškům. Mnozí z nich jsou vybaveni pokročilými komunikačními schopnostmi a dokáží obstojně vést konverzaci na takřka jakékoli téma. Některé modely dokonce disponují dovednostmi, jako je čtení výrazu tváře, na který mohou patřičně reagovat svým vlastním.
Přestože v současnosti pořízení představuje nemalou investici, pročež je jejich využití omezené, v blízké budoucnosti se pravděpodobně stanou mnohem dostupnějšími. V zásadě se pak tento typ uplatní při uspokojování některých sociálních potřeb, ať už půjde o zábavu, přátelství nebo péči, ovšem jejich asistenci již nyní oceňujeme taktéž při nejrůznějších servisních zásazích, opravách nebo průzkumu oblastí, které jsou pro nás nebezpečné nebo je jakkoli obtížné do nich proniknout.
Hybridy
Kombinací dvou nebo více variant uvedených výše lze získat hybridního robota. Spojení více schopností jim dovoluje rozšířit pole působnosti a využití. Například sloučením funkcí jež dokáží plnit AMR nebo AVG s kloubovým ramenem se stroj může přesouvat na různá stanoviště a tam provádět odlišné složitější úkoly, jako je třeba třídění, kompletace nebo přesun balíků uvnitř skladu či výrobního závodu.
Roboti mezi námi
Ať to zní jakkoli futuristicky, roboti jsou a budou součástí našeho života. Zatímco někteří byli vytvořeni již před desítkami let, pročež z dnešního pohledu svou funkcionalitou možná působí trochu úsměvně, jiní jsou na opravdu špičkové úrovni a jejich potenciál je obdivuhodný. Do roku 2050 budou v různých formách přítomni v bezpočtu oblastí našeho každodenního fungování a interakce s nimi nám bude připadat stejně přirozená, jako je tomu nyní s používáním mobilního telefonu.
Teď už se pojďme podívat na konkrétní existující roboty, kteří při svém uvedení významně zaujali jak laickou veřejnost, tak některé odborníky, přičemž svou inteligencí, zdatností i šikovností naznačují, jak budou utvářet naši ne příliš vzdálenou budoucnost.
Shakey
Možná vás to překvapí, ale roboti jsou tu s námi už více než 50 let. Zatímco v průmyslovém odvětví byl první začleněn do procesu již roku 1961, v letech 1966-1972 neziskový výzkumný institut SRI sestrojil prvního mobilního robota na světě. Jeho tvůrci ho pojmenovali Shakey a ve své době otřásl světem robotiky.
Fotogalerie
Díky senzorům a kamerám dokázal vnímat své okolí, plánovat a provádět jednoduché operace, jako je například přeskupování předmětů, a lze jej tak v jistém smyslu považovat za jednu z prvních forem umělé inteligence. Ačkoli byl na dnešní poměry rozměrný a neohrabaný, ve svých časech představoval revoluční kus techniky a stal se předobrazem mnoha budoucích technologických řešení. Přestože Shakey už dnes nevykonává žádné přidělené úkoly, budete-li mít cestu do Spojených států, můžete se za ním zastavit do Muzea počítačové historie v Seattlu.
Pepper
Roboti Pepper jsou jedněmi z prvních, kteří se výrazně podobají člověku, rozpoznají výraz obličeje a čtou jeho emoce. Vytvořila je japonská společnost Softbank, přičemž byli po svém prvním uvedení na trh v roce 2014 vyprodáni během několika minut. Při jejich návrhu se počítalo s tím, že budou komunikovat s lidmi – odpovídat na dotazy zákazníků, doporučovat produkty nakupujícím v maloobchodě, pomáhat s vyplňováním bankovních formulářů a asistovat při praktickém vyučování ve třídách.
Roztomilí, přátelští roboti bohužel nikdy zcela nenaplnili očekávání, pročež byla jejich výroba v roce 2021 pozastavena. Dnes je však stále možné na ně narazit v provozu například v bankách v Japonsku, na Tchaj-wanu či ve Spojených arabských emirátech, kde vítají zákazníky.
Atlas
Za robotem Atlas stojí společnost Boston Dynamics. Jeho aktuální verze navazující na předchůdce z roku 2013 (oproti které má být rovněž chytřejší) se jeví jako jeden z nejpokročilejších humanoidních modelů současnosti. Nejmodernější hardware s množstvím senzorů a kloubů, díky kterým může běhat, skákat a převracet se nad schopnosti atletů, včetně otočení trupu i hlavy o 180 stupňů, z něj činí neuvěřitelně flexibilní stroj, u něhož se nabízí široká škála využití. A umí dokonce i tančit. Při pohledu na něj vám tak snadno vyvstanou na mysli obrázky ze sci-fi filmů.
Atlas se nyní za účasti vědců učí překonávat složité překážkové dráhy, jež mají za úkol otestovat hranice jeho fyzických možností. Bohužel v nejbližší době si jej domů nepřinesete, firma plánuje začít s výrobou ve větším rozsahu až v horizontu několika let a v současnosti jej označuje za součást výzkumného a vývojového programu, jehož cílem je posouvat vpřed hranice robotiky.
Spot
I další z příkladů pochází z dílny Boston Dynamics a jedná se o 70kilového cobota připomínajícího psa, který kromě chůze a klusu zvládá též prudké stoupání po různých terénech, přičemž si poradí i na sypkém štěrku, trávě, s obrubníky nebo schody. Zejména v USA je využíván společnostmi ve stavebnictví i výrobě, kde nakládá s nebezpečnými materiály, odhaluje rizika chemických úniků nebo se pohybuje v člověka ohrožujících lokalitách.
Fotogalerie
Tento model robota se však pravděpodobně nejvíce proslavil, když se zařadil po bok mužů a žen zákona. To nastalo v roce 2020, kdy se pro řešení vybraných případů za pomoci robota s roztomilou přezdívkou „Digidog“ rozhodlo newyorské policejní oddělení. Ovšem navzdory svému přívětivému pojmenování, veřejnost z jeho začlenění do řad strážců pořádku příliš nadšená nebyla. Někteří tvrdili, že náklady jsou příliš vysoké, zatímco jiným připadal robopes s jeho kamerami a senzory v kontextu jejich soukromí jednoduše děsivý. Nedlouho poté, co policie tento stroj pořídila, byl jeho pronájem zrušen. To však nezabránilo dalším organizacím různého typu, aby si přibraly k ruce robotické pomocníky.
Doručovací roboti Nuro
Připadají vám rozvážky autonomním robotem jako hudba budoucnosti? V Japonsku si takto lze nechat doručit suši a v americkém Houstonu si se stejným způsobem dopravy (po přihlášení k této službě) objednáte pizzu. S technologickou společností Nuro zaměřující se na vývoj ai robotických vozidel již navázaly spolupráci firmy jako Uber Eats, FedEx nebo třeba řetězec rychlého občerstvení Domino’s. Čerstvě připravená pizza vám tak může „přistát“ u domu prostřednictvím některého ze samořízených AMR, jakým je například model Nuro R2. Po příjezdu stačí zadat přístupový kód, kterým odemknete dveře a dostanete svou večeři.
ASIMO
Obrázky humanoidního robota ASIMO, jehož vývoj se po dvou desetiletích Honda nakonec rozhodla ukončit a zkušenosti zúročit v oblasti ošetřovatelství nebo autonomního řízení, jste nejspíš měli příležitost spatřit v médiích. Původní vize firmy byla taková, že ASIMO, což je zkratka pro Advanced Step in Innovative Mobility, bude pomáhat v domácnostech a podobně. Byl schopen kromě jiného dokonce znakovat v angličtině i japonštině, běhat rychlostí až 9 kilometrů za hodinu a rovněž obstojně reagovat na své okolí. Ačkoli se Honda nakonec hodlá vydat jiným směrem, vývoj tohoto robota jí přinesl řadu poznatků, které plánuje v nejbližší budoucnosti naplno využít.
Nao
Nao je mile vypadající robot humanoidního typu vyvinutý v roce 2006 společností Aldebaran Robotics později (konkrétně v roce 2015) odkoupenou SoftBank Group, která ji přejmenovala na SoftBank Robotics. Ta pak uvedla v roce 2018 jeho šestou verzi. Mluví 20 jazyky a stojí přibližně 8 000 dolarů. Mimo jiných míst vám ochotně pomůže v Mitsubishi UFJ, největší japonské bance, s otevřením účtu a dalšími bankovními úkony. Setkání s Nao si lze naplánovat třeba ve vlajkové pobočce v Tokiu.
Fotogalerie
Vzhledem ke konstrukci robota i jeho přátelským očím nepřekvapí, že SoftBank Robotics vidí jeho místo také ve třídách – jako učební pomůcku a nemocnicích, kde by mohl vykonávat funkci zdravotnického asistenta.
Roomba
Tohoto pomocníka s úklidem asi není třeba nějak rozsáhleji představovat, neboť patří mezi ty z nejznámějších robotů typu AMR na světě. Možná se zrovna teď stará o podlahu ve vašem bytě. Robotický vysavač Roomba, který v roce 2002 vyrobila společnost iRobot, se pomocí senzorů samostatně pohybuje v prostoru vaší domácnosti a pečuje o její čistotu, přičemž se již stal součástí více než 40 miliónů z nich po celém světě.
Fotogalerie
Ava Robot
Tento nástroj pro komunikaci, který do budoucna cílí na zvýšení standardů práce na dálku, navrhla firma Ava Robotics. AMR, jehož nejdůležitější součástí je kromě kamer, mikrofonu a reproduktorů videoobrazovka s HD rozlišením, se na kolečkách dokáže pohybovat v odlišných prostředích, čímž umožňuje pracovníkům účastnit se porad a setkávat se s kolegy na vzdálených místech, jako by tam byli fyzicky.
Fotogalerie
Tyto stroje připomínající sci-fi vizi tohoto řešení z minulosti byly uvedeny na trh v roce 2018. Mohou rovněž zajišťovat bezpečnost muzeí, kancelářských budov a dokonce sloužit lékařům k posuzování stavu pacientů na dálku.
Ameca
Stejně jako mnoho dalších propracovaných robotů využívá Ameca umělou inteligenci k analýze svého okolí a reakcím na něj. Nad to ale umí také vyjadřovat realistické emoce a je schopna výrazů obličeje, jako je úsměv, mrkání a dokonce i šokované zalapání po dechu. Navzdory svému kovovému tělu a šedé „kůži“ na obličeji vypadá překvapivě lidsky – tak trochu jako raná verze Avy ze sci-fi filmu Ex Machina.
Fotogalerie
Pro spotřebitele Ameca k dispozici není, byla navržena jako platforma pro budoucí robotickou techniku. Jinými slovy, představuje vývojovou fázi na cestě k dokonalejšímu stroji. S ohledem na to dal výrobce Engineered Arts tohoto humanoida do prodeje (pronájmu) za nezveřejněnou cenu již v prosinci 2021.
ADIBOT
Přestože se nám podobní roboti těší asi největší popularitě, v případě ADIBOTů stojí na prvním místě užitečnost. Jejich primární funkcí je totiž dezinfekce povrchů, pro kterou využívají 360stupňové UV-C světlo. Stejnojmennou firmu k vývoji motivovala situace okolo pandemie COVIDu-19 a dnes jejich stacionární ADIBOT-S1 slouží ve zdravotnických střediscích, nemocnicích, hotelech, školách, státních úřadech, fitness centrech i podnicích. Společnost však vyrábí rovněž model dezinfekčního robota typu AGV s označením ADIBOT-A1, který mohou uživatelé naprogramovat tak, aby plnil své poslání za pohybu podle značení.
Fotogalerie
Robear
Japonský vědecký tým Riken-TRI z Collaboration Center for Human-Interactive Robot Research vytvořil zatím tři robotické medvědy a Robear z roku 2015 je z nich zdaleka nejdokonalejší. Tento high-tech medvídek byl navržen jako pomocník podobný pečovateli nebo zdravotní sestře, který pomáhá starším pacientům se zvednout, vstát a přesouvat se z lůžka na invalidní vozík. V současné době je experimentálně k dispozici v Japonsku.
SNAG
Design dalšího zástupce inovací v robotice se rovněž inspiruje v říši zvířat, tentokrát mezi ptáky. V roce 2021 jej navrhli vědci ze Stanfordovy univerzity a jednou z jeho předností je schopnost přistávat na úzkých plochách, jako jsou větve, a přenášet předměty. Jmenuje se SNAG, což je zkratka pro the stereotyped nature-inspired aerial grasper, a přestože nevypadá přesně jako někteří z našich opeřených přátel, určité podobnosti zde nalézáme. Například dvě nohy, několik šikovných drápů pro uchopení a stejně tak schopnost dobře držet rovnováhu při přistání.
Fotogalerie
Tato technologie má do budoucna potenciál být využita v bezpilotních letadlech a u dalších robotů, kteří budou díky ní bezproblémově přistávat prakticky kdekoli od válečných zón přes sklady až po dvorky v sousedství.
Robo-ryba
Výzkum publikovaný v roce 2022 možná jednoho dne povede k robotům, jež budou čistit oceány. Vědci v Číně vytvořili samohybné robotické ryby, které dokáží ve vodě sbírat mikroplasty. Plavat jim pomáhá laser v ocase, který jim dodává rychlost odpovídající planktonu unášenému proudy.
Projekt je ve vývoji a než bude tato robo-ryba efektivně plnit své funkce, čekají výzkumníky ještě další testy. Jiní roboti však již nyní slouží lidem pod hladinou moří, když hubí invazní druhy, odhalují znečištění a prozkoumávají člověku obtížně přístupné oblasti.
Bot Handy
Potřebujete pomocnou ruku v domácnosti? Brzy už to nejspíš nebude žádný problém, stačí se obrátit na výtvor společnosti Samsung – Bot Handy. Tomu obrázek našeho světa a interakci s ním zprostředkovává umělá inteligence, kamery a kloubová robotická ruka, aby tak sbíral prádlo, uklízel nádobí, prostíral stůl a dokonce podával svým majitelům nápoje.
Datum uvedení těchto robotů na trh zatím není známo, ale když je Samsung představil na veletrhu spotřební elektroniky CES v roce 2021, vzbudili velký rozruch.
Systémy Da Vinci
Zatímco někteří roboti uklízí, desinfikují, převáží nebo nás udivují svou „lidskostí“, jiní zachraňují životy, což platí právě pro systémy Da Vinci. Tyto se používají k chirurgickým zákrokům. Přestože si nejspíš většina z nás spojuje pojem chirurgie s lékařem držícím v ruce skalpel, mnoha operatérům tyto kloubové stroje významně pomáhají při práci. Pokud jde o přesnost i materiály, vývoj samozřejmě v průběhu let pokročil, ovšem roboticky asistovaná chirurgie není žádnou novinkou. Ostatně společnost Intuitive, která tyto nástroje vyrábí, je na trhu již od poloviny 90. let.
Fotogalerie
Díky „paži“ a „zápěstí“, které kombinují to nejlepší z lidské anatomie s rozšířeným rozsahem manévrování, stroj v reálném čase kopíruje pohyb chirurga. Některé zákroky, jako jsou laparoskopické operace a koronární bypassy, se tak stávají výrazně méně invazivními, což přispívá k rychlejší rekonvalescenci pacientů a jejich návratu do běžného života.
Leka
V roce 2017 vytvořil francouzský start-up Leka stejnojmenného robota ve tvaru koule s digitální obrazovkou místo obličeje, jehož účelem je bavit a vzdělávat. Je primárně určen například pro děti s poruchami autistického spektra, Downovým syndromem a podobně, přičemž ke stimulaci, probouzeni dětské zvědavosti a podpoře interakcí využívá zvuk, světlo a barvy. Dětem jsou na něm k dispozici přizpůsobitelné hry pro více hráčů, které je učí dovednostem, jako je rozpoznávání barev, přiřazování obrázků a další. Jak říká sama společnost: působí zároveň jako prostředník dospělých s dětmi a povzbuzuje je, aby zůstaly zapojeny do činnosti.
Sofia
Sofia od Hanson Robotics s lidskými rysy, broskvovou kůží na obličeji i krku a make-upem, který jí dodává na realističnosti, je pravděpodobně nejfuturističtěji vypadajícím robotem široko daleko. Tento humanoidní model lze považovat za velmi dobrý základ pro budoucí roboty člověku velmi blízké, a to jak po fyzické, tak intelektuální stránce. Sofia dokáže vést konverzaci, odpovídat na otázky, ale rovněž se učit a vstřebávat nové informace za přispění umělé inteligence. Má i docela dobrý smysl pro humor a ráda žertuje o tom, že ovládne lidskou rasu.
Od svého prvního veřejného vystoupení v roce 2016 se stala jedním z nejznámějších robotů, když se objevila v Tonight Show s Jimmym Fallonem, absolvovala množství interview a taktéž o ní bylo publikováno značné množství článků v médiích, včetně několika známých časopisů současnosti. Nyní je občankou Saúdské Arábie a velvyslankyní pro inovace v OSN.
Závěrem
Těchto několik zástupců nastiňuje šíři i budoucí potenciál využití robotů v nejrůznějších oblastech lidského života. Kromě těch jmenovaných, existuje celá řada dalších příkladů, ať už jde třeba o robotické sekačky na trávu jako je Automower od Husqvarny, autonomní vozidla Waymo Googlu, osobního komorníka s obdivuhodnými dovednostmi pohybu v prostoru Walker X společnosti UBTECH a další a další. Je očividné, že na tyto stroje budeme na různých místech, včetně našich domácností, narážet stále více a postupně je akceptovat, stejně jako se nám to stalo s jinými moderními technologiemi.
