Berta Sándor
Érzékenyebb mozdulatokra lesznek képesek a robotok
Nem elegendő az, hogy a gépek csak finom ujjbegyekkel vannak ellátva. A különböző robotok nagyon sok feladatot még mindig azért nem tudnak ellátni, mert nem elég érzékenyek. A Poweron startup és a világ számos kutatója ezen akar változtatni.
A sci-fi filmekben a gépeket alig lehet megkülönböztetni az emberektől. A valóság még évtizedes kutatás és fejlesztés után is másképp néz ki: az iparnak eddig alig sikerült például az emberi kezet, annak érzékeny bőrét és a különleges mechanikai képességeit leutánoznia. A robotok ezért számos feladatot nehezen tudnak átvenni, az almaszedéstől kezdve a kémcsövek használatán át a gumitalpú cipőtalp kezeléséig. "Akinek ez sikerül, az egy szinte végtelenül nagy piacot nyit meg" - jelentette ki Markus Henke, a Poweron társalapítója.
A drezdai székhelyű cég az úgynevezett bioinspirált robotikával foglalkozik és többek között tapintásra akarja megtanítani a gépeket. A vállalkozás tapintható bőröket, valamint mesterséges izmokat és idegsejteket nyomtat rugalmas anyagokra. A Poweron első terméke, a Touchdetect érző ujjbegy már készen áll a kísérleti projektekre, így tesztelhetők a képességei és a lehetséges alkalmazásai. "Az ujjhegy könnyen integrálható a meglévő, kereskedelmi forgalomban kapható fogórendszerekbe" - mondta a menedzser. A megalkotott ujjbegy szilikonból készült. Egy vékony fóliát feszítenek rá, amelyre érzékelőket nyomtatnak. Eddig a hasonló megoldások meglehetősen durván motorizáltak voltak, pontosan be kellett programozni, hogy meddig érjenek el. Ez most megváltozik.
A társaság számára az érzékeny ujjbegy csak a kezdet. "Le akarjuk bontani az emberek és a gépek közötti határokat" - mutatott rá Henke. Olyan műanyagokon is dolgoznak, amelyek elektromos áram hatására deformálódnak. Ilyen módon az izmok utánozhatók. "Olyan struktúrákat hozhatunk létre, amelyek reflexekkel rendelkeznek. Ezek az izmok azután mesterséges neuronok által vezérelt markolókat működtethetnek" - taglalta a szakember, aki 2019-ben az Aucklandi Egyetem csapatával együtt alapította a Poweront.
Henke hozzátette, hogy az elért eredmények azt jelentik, hogy sokkal közelebb kerülhetünk a filmekben látott jövőképekhez. Körülbelül 15 éven belül elképzelhető, hogy a humanoid robotok már nem csak fémekből, hanem olyan bioinspirált anyagokból készülnek majd, mint amilyeneken a Poweron dolgozik. A kérdés azonban az, hogy ezt akarjuk-e majd, ugyanis, ha egy gép túlságosan emberszerű, az az egyes emberekben félelmeket vált ki. Ezért nagyon valószínű, hogy a robotok még sokáig felismerhetők maradnak. A Poweron és mások által kidolgozott technológiákkal azonban az alkalmazások köre jelentősen kibővülhet és ezáltal az együttműködő egységek (cobotok) újabb jelentős lökést kaphatnak.
A Nemzetközi Robotikai Szövetség (IFR) szerint 2021-ben a szállítások száma 50 százalékkal, 39 000 telepített cobotra nőtt, ugyanakkor messze nem teljesült minden elképzelés, amit ezekhez a modellekhez fűztek a gyárakban. Különösen a kisebb vállalatoknál a legtöbb feladatot kézzel végzik, ezért az eladásokat még mindig a hagyományos, nehézipari robotok uralják, amelyekből 2021-ben 478 000 darabot adtak el.
Esben Östergaard, aki egykor a cobotok világpiaci vezetőjét, a Universal Robotsot alapította, meg van győződve arról, hogy ez hamarosan megváltozik. "A cobotok szegmense mindenképpen nagyobb lesz, mint a hagyományos nehézipari robotoké" - fejtette ki a szakértő. Ahhoz azonban, hogy ez teljesüljön, a gépeknek képesnek kell lenniük arra, hogy az eddig kézzel végzett feladatok jóval nagyobb részét átvegyék. Jelenleg ez gyakran nem lehetséges a törékeny tárgyak vagy a rugalmas anyagok, például a gumi esetében.
Az érzékenyebb egységeket a félvezetőiparban, az orvostechnikában vagy például akár a tojások kezelésében is lehetne alkalmazni. Jelenleg világszerte számos társaság és kutatóintézet dolgozik ezen a témán. Johannes Weichart, az ETH Zürich mikro- és nanorendszerekkel foglalkozó csoportjának doktorandusz hallgatója például olyan mesterséges bőrt fejlesztett ki, amely lehetővé teszi a robotok számára, hogy tapintani és érezni tudjanak. A mesterséges bőr négyzetmilliméterenként körülbelül egy érzékelővel van felszerelve. Ezeknek az érzékelőknek a belsejében golyók vannak, amelyek összenyomják az elektromos vezetőket. Ez lehetővé teszi a nyomás és az irány meghatározását. A következő lépés az, hogy a bőrt robusztusabbá tegyék. "Ahhoz, hogy a mesterséges bőrt a mindennapi életben is használni tudjuk, az érzékelőket egy védőréteggel kell ellátnunk" - emelte ki Weichart. Ezenkívül a komplexitást jelentősen csökkenteni kell, hogy a nyers adatok mennyisége még feldolgozható legyen.
Henke úgy vélte, hogy ez érdekes megközelítés, azonban a megoldás klasszikus anyagokra, például fémekre és mikromechanikai gyártási folyamatokra támaszkodik. Emellett az érzékelő nem nyújtható, mivel a fémes vezetőpályák ezt nem bírnák el. A tudomány gyakran a jövő problémáit próbálja megoldani a bevált technológiákkal. "Úgy gondoljuk, hogy itt az ideje az új anyagoknak és az új termékeknek" - szögezte le a Poweron társalapítója. A startup jelenleg a következő finanszírozási körét szervezi, az annak keretében befolyó összegeket a kísérleti projektek megvalósítására és az első termékek piaci bevezetésére használja majd fel.
A sci-fi filmekben a gépeket alig lehet megkülönböztetni az emberektől. A valóság még évtizedes kutatás és fejlesztés után is másképp néz ki: az iparnak eddig alig sikerült például az emberi kezet, annak érzékeny bőrét és a különleges mechanikai képességeit leutánoznia. A robotok ezért számos feladatot nehezen tudnak átvenni, az almaszedéstől kezdve a kémcsövek használatán át a gumitalpú cipőtalp kezeléséig. "Akinek ez sikerül, az egy szinte végtelenül nagy piacot nyit meg" - jelentette ki Markus Henke, a Poweron társalapítója.
A drezdai székhelyű cég az úgynevezett bioinspirált robotikával foglalkozik és többek között tapintásra akarja megtanítani a gépeket. A vállalkozás tapintható bőröket, valamint mesterséges izmokat és idegsejteket nyomtat rugalmas anyagokra. A Poweron első terméke, a Touchdetect érző ujjbegy már készen áll a kísérleti projektekre, így tesztelhetők a képességei és a lehetséges alkalmazásai. "Az ujjhegy könnyen integrálható a meglévő, kereskedelmi forgalomban kapható fogórendszerekbe" - mondta a menedzser. A megalkotott ujjbegy szilikonból készült. Egy vékony fóliát feszítenek rá, amelyre érzékelőket nyomtatnak. Eddig a hasonló megoldások meglehetősen durván motorizáltak voltak, pontosan be kellett programozni, hogy meddig érjenek el. Ez most megváltozik.
A társaság számára az érzékeny ujjbegy csak a kezdet. "Le akarjuk bontani az emberek és a gépek közötti határokat" - mutatott rá Henke. Olyan műanyagokon is dolgoznak, amelyek elektromos áram hatására deformálódnak. Ilyen módon az izmok utánozhatók. "Olyan struktúrákat hozhatunk létre, amelyek reflexekkel rendelkeznek. Ezek az izmok azután mesterséges neuronok által vezérelt markolókat működtethetnek" - taglalta a szakember, aki 2019-ben az Aucklandi Egyetem csapatával együtt alapította a Poweront.
Henke hozzátette, hogy az elért eredmények azt jelentik, hogy sokkal közelebb kerülhetünk a filmekben látott jövőképekhez. Körülbelül 15 éven belül elképzelhető, hogy a humanoid robotok már nem csak fémekből, hanem olyan bioinspirált anyagokból készülnek majd, mint amilyeneken a Poweron dolgozik. A kérdés azonban az, hogy ezt akarjuk-e majd, ugyanis, ha egy gép túlságosan emberszerű, az az egyes emberekben félelmeket vált ki. Ezért nagyon valószínű, hogy a robotok még sokáig felismerhetők maradnak. A Poweron és mások által kidolgozott technológiákkal azonban az alkalmazások köre jelentősen kibővülhet és ezáltal az együttműködő egységek (cobotok) újabb jelentős lökést kaphatnak.
A Nemzetközi Robotikai Szövetség (IFR) szerint 2021-ben a szállítások száma 50 százalékkal, 39 000 telepített cobotra nőtt, ugyanakkor messze nem teljesült minden elképzelés, amit ezekhez a modellekhez fűztek a gyárakban. Különösen a kisebb vállalatoknál a legtöbb feladatot kézzel végzik, ezért az eladásokat még mindig a hagyományos, nehézipari robotok uralják, amelyekből 2021-ben 478 000 darabot adtak el.
Esben Östergaard, aki egykor a cobotok világpiaci vezetőjét, a Universal Robotsot alapította, meg van győződve arról, hogy ez hamarosan megváltozik. "A cobotok szegmense mindenképpen nagyobb lesz, mint a hagyományos nehézipari robotoké" - fejtette ki a szakértő. Ahhoz azonban, hogy ez teljesüljön, a gépeknek képesnek kell lenniük arra, hogy az eddig kézzel végzett feladatok jóval nagyobb részét átvegyék. Jelenleg ez gyakran nem lehetséges a törékeny tárgyak vagy a rugalmas anyagok, például a gumi esetében.
Az érzékenyebb egységeket a félvezetőiparban, az orvostechnikában vagy például akár a tojások kezelésében is lehetne alkalmazni. Jelenleg világszerte számos társaság és kutatóintézet dolgozik ezen a témán. Johannes Weichart, az ETH Zürich mikro- és nanorendszerekkel foglalkozó csoportjának doktorandusz hallgatója például olyan mesterséges bőrt fejlesztett ki, amely lehetővé teszi a robotok számára, hogy tapintani és érezni tudjanak. A mesterséges bőr négyzetmilliméterenként körülbelül egy érzékelővel van felszerelve. Ezeknek az érzékelőknek a belsejében golyók vannak, amelyek összenyomják az elektromos vezetőket. Ez lehetővé teszi a nyomás és az irány meghatározását. A következő lépés az, hogy a bőrt robusztusabbá tegyék. "Ahhoz, hogy a mesterséges bőrt a mindennapi életben is használni tudjuk, az érzékelőket egy védőréteggel kell ellátnunk" - emelte ki Weichart. Ezenkívül a komplexitást jelentősen csökkenteni kell, hogy a nyers adatok mennyisége még feldolgozható legyen.
Henke úgy vélte, hogy ez érdekes megközelítés, azonban a megoldás klasszikus anyagokra, például fémekre és mikromechanikai gyártási folyamatokra támaszkodik. Emellett az érzékelő nem nyújtható, mivel a fémes vezetőpályák ezt nem bírnák el. A tudomány gyakran a jövő problémáit próbálja megoldani a bevált technológiákkal. "Úgy gondoljuk, hogy itt az ideje az új anyagoknak és az új termékeknek" - szögezte le a Poweron társalapítója. A startup jelenleg a következő finanszírozási körét szervezi, az annak keretében befolyó összegeket a kísérleti projektek megvalósítására és az első termékek piaci bevezetésére használja majd fel.