Robot przemysłowy - pomocnik z wyczuciem

Współczesnym maszynom w fabrykach lepiej w drogę nie wchodzić. Dzięki algorytmom z MIT roboty przemysłowe mogą pracować ręka w rękę z ludźmi

Wciąż wiele skomplikowanych zadań w przemyśle lepiej wykonują ludzie. Maszyny mogłyby im pomagać, np. przynosząc potrzebne narzędzia lub części.

Tymczasem roboty przemysłowe to bezduszne urządzenia, od których lepiej trzymać się z daleka. Cios stalowego ramienia to nie przelewki. Maszyny zastąpiły robotników w hałaśliwych halach montażowych i teraz lepiej w ogóle nie wchodzić. Zamyka się je w klatkach, obwodzi żółtymi ostrzegawczymi liniami, a szczytem wyrafinowania jest oprogramowanie, które zatrzyma awaryjnie maszynę, zanim ta zgniecie nieostrożnego człowieka.

Podział pracy w nowoczesnych fabrykach jest jasny. Wielkie i hałaśliwe maszyny wymachują ciężkimi częściami, nieraz w chmurze szkodliwych oparów lub pyłu i wykonują nudne powtarzalne czynności. Ludzie pracują w środowisku bezpieczniejszym dla zdrowia, zwłaszcza przy zadaniach wymagających zręczności i doświadczenia. To - wbrew pozorom - nie zawsze da się - lub nie zawsze opłaca się - zlecić robotowi.

Prof. Julie Shah z prestiżowego Massachusetts Institute of Technology w USA zajmuje się problemami organizacji produkcji w przemyśle lotniczym i kosmicznym. Jest wiele odpowiedzialnych zadań, do których wciąż lepiej zatrudniać wykwalifikowanych robotników niż najlepsze roboty.

- Naprawdę nie jest łatwo zbudować maszyny, które będą uważnie wykonywać zadania wykończeniowe, które tak świetnie idą ludziom. Jednak dostarczenie pracownikom zrobotyzowanych asystentów do wykonywania zadań pobocznych może zwiększyć produktywność całej fabryki - mówi uczona.

- Gdyby maszyna mogła przynosić narzędzia i materiały, dzięki czemu człowiek nie musi chodzić po całej hali i wracać do budowanego samolotu, można znacznie poprawić wydajność pracowników - wyjaśnia badaczka.

Ale jak to miałoby wyglądać?

Typowy robot przemysłowy pracuje w samotności, wykonując raz za razem zaprogramowany zestaw instrukcji. Współpraca z ludźmi to prawdziwe wyzwanie. Każdy pracownik ma trochę inne przyzwyczajenia i te same zadania może wykonywać nieco inaczej. Jeden wymachuje pędzlem, gdy inny w tym samym czasie potrzebowałby śrubokręta. Asystent musi się do tego dostosować.

Właśnie dostosowywanie się do nieprzewidywalnych ludzi i uczenie się preferencji każdego ze współpracowników to sedno algorytmu opracowanego przez zespół prof. Shah. Wyniki badań Amerykanów nad nowym oprogramowaniem zostaną zaprezentowane na lipcowej konferencji robotycznej w Sydney.

- To interesujący problem z zakresu uczenia się maszyn i wpływu czynników ludzkich - podkreśla uczona. - Używając tego algorytmu możemy sprawić, że robot wreszcie zaczyna rozumieć ludzkie zachowania i trafnie przewidywać, co człowiek zrobi za chwilę.

Naukowcy testowali algorytm budując fragmenty samolotowego skrzydła. Jeden mechanik lubi mocować i wbijać nit za nitem, a inny będzie wolał umieścić wszystkie nity na miejscu i powbijać je hurtem.

Robot musi rozpoznawać odrębne scenariusze tego typu współpracy i uczyć się zachować osoby, z którą akurat współpracuje. Również poza przemysłem lotniczym programy prof. Shah mogą mieć wiele zastosowań. Badaczka wyobraża sobie robotyczne pielęgniarki, podające instrumenty chirurgowi w czasie operacji. Ale tam naprawdę nie będzie miejsca na nieporozumienia.

- Ewolucja robotów jest za wolna - i to na wszystkich polach: czy chodzi o projekty mechanizmów, czy interfejs oprogramowania - komentuje prof. Steve Derby z amerykańskiego Rensselaer Polytechnic Institute. - Te badania są bardzo ważne, bo zapowiadają cały szereg rzeczy, które muszą się wydarzyć w robotyce, nim maszyny i ludzie będą mogli faktycznie współpracować.