Reklama
sobota, 08 lipca 2017 18:17

Na ratunek robotem?

Napisane przez  Administrator

Z dr. Krzysztofem Walasem z Instytutu Automatyki i Inżynierii Informatycznej Politechniki Poznańskiej rozmawia Merkuriusz

W Instytucie Automatyki i Inżynierii Informatycznej Politechniki Poznańskiej prowadzony jest kierunek automatyka i robotyka, na którym kształcą się przyszli konstruktorzy robotów. Niekiedy wydaje się, że nauka na studiach technicznych może być żmudna i monotonna. 

Myślę, że takie wrażenie można odnieść podczas pierwszych lat studiów, kiedy podstawowymi zajęciami są właśnie matematyka czy fizyka i kiedy nie ma się jeszcze kontaktu z prawdziwymi robotami. Ale w późniejszym okresie, gdy można dotknąć sprzętu, studia stają się coraz ciekawsze i atrakcyjniejsze. 

Wykłada Pan teorię sterowania i technikę mikroprocesorową. Jakie są Pana główne zainteresowania? 

Przede wszystkim zajmuję się robotami kroczącymi, ich wykorzystaniem w akcjach poszukiwawczo-ratowniczych, a także percepcją ich otoczenia w oparciu o prawa fizyki, czyli badaniem, jak robot powinien postrzegać świat, jak ma się poruszać i jak można wykorzystać to, co widzi bądź „czuje”. Zmierzamy do takiego udoskonalenia robotów, żeby były w stanie przejść po nierównym terenie, gdzie okażą się lepszym transportem niż robot kołowy. Jak wiemy, samochód nie wszędzie wjedzie, a człowiek może dostać się w wiele trudno dostępnych miejsc. Konstruowane przez nas maszyny chodzące mają w przyszłości zastępować w tej czynności człowieka i tym sposobem pomagać mu. 

Jest Pan autorem lub współautorem 32 publikacji, a w latach 2011 – 2013 był Pan kierownikiem programu finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki. W tym roku został Pan laureatem siódmej edycji konkursu Lider, organizowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. Proszę o  komentarz.

Projekt dotyczy manipulacji obiektami elastycznymi. Początkowo może się wydawać, że brakuje tu powiązań z robotami kroczącymi, o których mówiłem, ale gdyby przyjrzeć się temu troszkę bliżej, gdyby odwrócić naszego robota kroczącego i położyć go na plecach, to w pewnym sensie jest to ręka, bo jego nogi mogą stać się palcami. Zadania są zbliżone, ponieważ duża część projektu dotyczy percepcji, czyli sposobu, w jaki postrzegamy przedmioty, które mamy chwycić – jak można je odczuć, gdy w palcach dłoni robotycznej umieścimy czujniki siły. Dzięki badaniom uzyskamy odpowiedź na pytania, jak wykorzystane materiały się uginają, jaką mają fakturę, jak je objąć. 

Problem dotyczy umożliwienia wyczuwania pewnych miękkości… sztuczną ręką.

Tak. Otrzymanie środków finansowych pozwoliło mi na utworzenie zespołu naukowego. Dwóch jego członków – pan Tomasz Mańkowski i pan Jakub Tomczyński, którzy na swoją pracę magisterską zbudowali rękę robotyczną, w ramach grantu zajmą się budową jej kolejnej wersji. W pracach nad sterowaniem będzie ich wspomagać dr inż. Dominik Belter. Tę nowo stworzoną przez nich rękę wykorzystamy w drugim, trzecim roku realizacji projektu jako narzędzie do chwytania, manipulowania obiektami elastycznymi. Przy pomocy kamery i czujników 3D będziemy się przyglądać tym obiektom, żeby wiedzieć, jak je chwycić, czy ich siły, ruchy będą zintegrowane. W części percepcyjnej duży wkład będzie miał nasz nowy doktorant Michał Bednarek.

Czy nadanie dłoni robotycznej zręczności zbliżonej do dłoni człowieka to duże wyzwanie?

Bardzo duże, bo niestety w obecnym momencie nie dysponujemy takimi materiałami, z których wykonana jest ludzka ręka. Wszystkie niedoskonałości techniczne, które nadal istnieją, musimy wyeliminować, musimy skompensować oprogramowaniem. Na razie nie dysponujemy miękkimi palcami o własnościach zbliżonych do ludzkiej skóry, zazwyczaj są one albo wydrukowane w 3D, albo wykonane z aluminium. Można je powlec jakąś gumą, ale to wciąż nie będzie do końca ludzka skóra, bo brak jej miękkości, człowieczego gęsto rozstawionego czucia. Tutaj robotyka jeszcze nie znalazła rozwiązania. Największym problemem jest naśladowanie czegoś przy niedostępności materiału, z którego to coś zostało wykonane w naturze.

Mówimy o prototypie. Czy na świecie nie ma już takiej dłoni?

Jest ich sporo, ale chcemy pokazać swoją niszę i pójść o krok dalej.

Pana praca została uznana przez „Puls Biznesu” za najlepszy projekt innowacyjny. Czy chowa Pan w zanadrzu jeszcze jakieś plany naukowe? 

Nie. Prowadzenie badań naukowych na szerszą skalę wymaga powiększenia zespołu i uzyskania środków. Tak dzisiaj wygląda nauka. Samemu nie jest się w stanie dużo zdziałać, zwłaszcza przy przedmiotach technicznych. Gdyby chodziło na przykład o matematykę, myślę, że można by sobie pozwolić na zwiększenie samodzielnej pracy, a przy naszych projektach często trzeba wytworzyć aparaturę, stworzyć oprogramowanie, a to wymaga działań zespołowych.

Bierze Pan udział w różnych misjach międzynarodowych…

Odbyłem półtoraroczny staż w Anglii, czego pokłosiem jest Lider, bo jako naukowiec uczestniczyłem w projekcie dotyczącym manipulacji obiektami i chwytania, stąd idea, żeby po powrocie skierować się ku tym badaniom. Przypadkiem otrzymałem odpowiedź na pytanie, co chciałbym robić w przyszłości. Staram się też pomagać w organizacji różnego typu warsztatów. Jeden z nich dotyczy percepcji obiektów przy pomocy czujników 3D. Warsztaty odbywają się cyklicznie i są organizowane przy Międzynarodowej Konferencji Wizyjnej. Byłem jednym z aranżerów pierwszej edycji w 2015 roku w Chile. Druga miała miejsce zeszłego roku w Amsterdamie, a na kolejną – której również jestem współorganizatorem, wybieramy się w tym roku do Wenecji. Udzielam się też w organizacji euRobotics jako koordynator Europejskiego Tygodnia Robotyki w Polsce. To wydarzenie ma propagować naukę przedmiotów techniczno-inżynieryjnych wśród młodych ludzi, pokazywać, właśnie poprzez robotykę, że jest w nich coś interesującego. To jedyny tydzień w roku, który należy do nas i podczas którego robimy dużo hałasu na temat robotyki, w co angażują się ludzie z wszystkich krajów Europy. 

W swojej karierze prowadził Pan także prelekcje dla dzieci i młodzieży, podczas takich wydarzeń jak Cyberbot – Festiwal Robotyki, Festiwal Nauki i Sztuki. Praca z młodymi ludźmi to fajne zajęcie?

Tak. Wejście w interakcję z młodzieżą jest bardzo ciekawe. Zresztą to też okazało się przydatne w przygotowywaniu warsztatów na Europejski Tydzień Robotyki; dało wyczucie, co warto przekazać, a czego nie. Przenoszenie prezentacji uczy, jak zmieniać treść przekazu. On musi być wykładany w różnych formach, przystępny i dostosowany do wieku odbiorców. Podstawą zrozumiałości przekazu jest, jak często się mówi, wytłumaczenie danej rzeczy tak, jakby miało się przed sobą pięciolatka. To rzeczywiście momentami bywa trudne, ale jednak się udaje. Staram się ułatwić przekaz przez demonstrację danego zjawiska na żywo, w uproszczony sposób. Nawet biorąc do ręki jakieś światełko, można udowodnić, że to istotnie działa, i objaśnić jak. 

Które osiągnięcie uznałby Pan za najważniejsze? 

Trudne pytanie. Messor I i Messor II, czyli seria robotów kroczących, które zbudowaliśmy w instytucie z kolegą Dominikiem Belterem, jest na pewno dużym osiągnięciem. Bardzo przyczyniło się do naszego rozwoju naukowego. 

Messor wygląda pięknie, ale proszę wyjaśnić, czemu on służy.

W tym momencie do badań nad tym, jak poruszają się roboty. Pomocne okazuje się przyglądanie się owadom i wzorowanie się na nich. Można powiedzieć, że nasze ruchome maszyny są wykonane i działają na podobieństwo owadów. Wiele daje nam zapoznawanie się z ich życiem poprzez lekturę specjalistycznych tekstów. Czytamy, jak powinny chodzić owady, i ten sam sposób chodzenia aplikujemy robotom. Co ciekawe, koledzy z Niemiec zakupili patyczaki i po dłuższym okresie obserwacji zastosowali u robotów ich sposób poruszania się. Te inspirowane biologicznie chody były naprawdę ciekawe. 

Czyli przyłączenie sześciu nóg też jest inspirowane budową owadów?

Tak. I ponieważ mają sześć nóg, chcemy się przyjrzeć, jak przez lata ewolucji natura wypracowała sposób poruszania. W tym momencie przeskakujemy z mniejszych stworzeń do trochę większych i budujemy robota czworonożnego, i będziemy się wzorować na sposobie przemieszczania się ssaków czworonożnych.

Czy to wyższy poziom trudności?

Dużo wyższy. Ponieważ robot nie będzie tak stabilny, czeka nas konieczność szybszego reagowania na wszelkie sytuacje, ale też dzięki mniejszej liczbie nóg będzie mógł troszkę podbiec czy podskoczyć, co na pewno doda jego ruchom dynamiki.  

Jakie są Pana najbliższe plany? Zbliża się Pan do habilitacji?

Jestem na półmetku, minęły cztery lata, a ustawowo, jako pracownik uczelni, mam osiem. Czeka mnie dużo publikacji w czasopismach, bo one są tutaj najważniejsze, może też przygotowanie monografii. Tak więc oprócz projektów przede mną mnóstwo pracy edytorskiej i pisania. 

Będzie Pan jednym z prelegentów podczas konferencji i wystawy „Przemysł 4.0” 11 kwietnia br. w Warszawie. Jaki temat przemówienia Pan wybrał?

Będę mówił o tym, jak roboty stają się bardziej elastyczne, w sensie dostosowania się do otaczających je warunków. I jakby znów wracam do tego, czym się zajmuję, czyli do percepcji, również żeby wskazać, że roboty są w stanie coraz więcej zobaczyć, poczuć bądź bardziej przystosować się do pracy. Tu już nie wszystko musi być tak sztywno przymocowane do stołu. Tą jedną z zasadniczych zmian przemysłu jest dostosowanie robotów do otoczenia. 

Czego można Panu życzyć?

Wytrwałości. Żeby nie dać się zniechęcać chwilowym problemom.

Reklama
  • Galeria
  • Galeria
  • Galeria
  • Galeria
  • Galeria
  • Galeria
  • Galeria
  • Galeria
  • Galeria
  • Galeria
  • Galeria

 © Merkuriusz Polska | Redakcja: tel. +48 501 180 575, +48 515 079 888, redakcja@merkuriusz.com.pl 

xnxx