Terminátora se ještě bát nemusíme. Roboti zápasí s uchopením krabičky

Představte si robotickou ruku s hromadou kloubů a tedy stupňů volnosti pro pohyb. Nainstalujte ji ke stolu, položte na něj barevnou krabičku a okolo naskládejte z větších krabic všemožné překážky. Poté napište program, pomocí kterého ruka uchopí barevnou krabičku a hodí ji do koše.

Mohlo by se zdát, že se jedná o relativně drobný úkon, ve skutečnosti však jde už opravdu o vyšší dívčí výpočetní a jeden z nejnáročnějších úkonů v robotice, který ruka zvládne jen s tím nejvýkonnějším spotřebním hardwarem.

Další návrh z Bruselu: Roboti by měli platit sociální pojištění

Technologie a média

Uchopení fialové krabičky je pro robotickou ruku oříšek, musí si totiž nejprve vytvořit 3D model celé situace na stole a vypočítat trajektorii pohybu, aby nenarazila do překážek (velkých krabic)|zive.czUchopení fialové krabičky je pro robotickou ruku oříšek, musí si totiž nejprve vytvořit 3D model celé situace na stole a vypočítat trajektorii pohybu, aby nenarazila do překážek (velkých krabic)

Robotická končetina totiž musí nejprve pomocí kamer (ideálně 3D typu Kinect aj.) zmapovat situaci na stole, vytvoří 3D model a v rámci něj se pokusí najít nejkratší nutný pohyb, aby se dostala ke krabičce. Tomuto algoritmu se říká PRM (probabilistic roadmap – pravděpodobnostní cestovní mapa).

Jenže to má ještě jeden háček, sama ruka totiž při pohybu může některými svými částmi zavadit o překážky. Čili výpočetní program musí brát v potaz i pohyb všech částí ruky v prostoru – není to matematický bod, ale těleso o určitém složitém tvaru.

PRM ve 2D prostoru: Algoritmus spočítal nejlepší spojnici mezi dvěma body (krabičkou a současnou polohou robotické ruky)|repro zive.czPRM ve 2D prostoru: Algoritmus spočítal nejlepší spojnici mezi dvěma body (krabičkou a současnou polohou robotické ruky)

Aby ruka provedla podobný výpočet svého vlastního pohybu v prostoru, potřebuje v případě softwarového PRM opravdu výkonný hardware – vědci z Duke University využili sílu čtyřjádrového Xeonu s taktem 3,5GHz a 16 GB RAM, aby se dostali na čas 800 ms.

A teď si představte sami sebe, jak chcete uchopit klíče od auta třeba v misce na poličce. Výpočet nutného pohybu vaší ruky bude mnohem kratší a vy si ani nic neuvědomíte – prostě ty klíče vezmete, přestože i síť neuronů se v té chvíli pořádně zapotí.