S autonomními logistickými vozítky je možné se setkat v prostorách výrobních hal i skladů, kde výrazně pomáhají nahrazovat lidskou pracovní sílu, už celkem běžně. Jakmile se však tyto prostředky dostanou do nestandardních situací, vzniká často potřeba lidských zásahů na místě. Jednou z možností, jak i tyto operace výrazně zjednodušit, může být vzdálená navigace za pomoci robotických rukavic.
Veřejný výzkumný institut Centrum dopravního výzkumu (CDV) spolu s průmyslovým partnerem společností IMSEA se již třetím rokem zabývají možnostmi vzdáleného řízení či ovládání s pomocí virtuální reality a robotických rukavic. Výzkumný projekt, který je realizován se státní podporou Technologické agentury ČR ve výši 5,6 milionu Kč, se oficiálně nazývá RoboTouch — virtuální realita a robotická rukavice pro telenavigaci autonomních dopravních systémů a jeho cílem je právě vytvoření univerzální přenosné platformy ve formě robotických rukavic spojených s virtuální realitou pro ovládání autonomních flotil pomocí gest rukou. V rámci CDV mají s podobnými projekty zkušenosti, RoboTouch totiž navazuje na předchozí práci, jejímž cílem bylo dokázat vzdáleně řídit minibus. „Kolegové tenkrát zkoumali, jak nejlépe sestavit vzdálenou ovládací stanici, aby byl vjem pro operátora co nejpřirozenější. Nový projekt jsme si interně pojmenovali Telenavigátor a rozdíl je v tom, že zde už by měl člověk pouze navigovat jinak zcela autonomní jednotky,“ říká hlavní řešitel Štěpán Křehlík. Myšlenka je tedy taková, že ač jsou autonomní vozíky, které převážejí nářadí či díly po areálu průmyslového provozu, případně i doručovací autonomní vozidla ve veřejném prostoru, vybaveny mnoha senzory, občas dojde k situaci, kdy si jejich vlastní řízení neví rady, a vozidlo proto raději zastaví. Typicky může jít o zastavení z důvodu překážky v dráze, kterou z různých důvodů nemůže vozidlo objet. A právě v takový moment je podle Štěpána Křehlíka potřeba zařízení poskytnout lidskou inteligenci na vyžádání a převzít nad ním řízení.
Případně jej navigovat k objetí překážky a následně mu vrátit autonomii. „Takovou práci by mohli lidé dělat za pomoci gest v robotické rukavici vzdáleně, buďto z velínu flotily, který ale může být jakkoliv daleko, nebo i za pomoci virtuální reality, kdy si může navigátor vytvořit velín i z obýváku,“ vysvětluje s tím, že gesty rukou bude navigátor schopen plánovat a korigovat trasy autonomních systémů, ty multiplikovat, vozidla slučovat do konvojů, určovat lídry konvojů a podobně.
Význam schopností obsluhy
Výzkum se dá rozdělit do dvou hlavních částí, přičemž CDV řeší zjednodušeně řečeno „měkčí“ část projektu. Znamená to, že kromě tvorby různých metodik také za pomoci dobrovolníků zkoumá například osobnostní charakteristiky, které člověk musí mít, aby zvládl dělat práci navigátora autonomních flotil. „Ta práce bude hodně náročná na pozornost a může být poměrně stresující, protože navigátor bude mít na starosti třeba i šest různých jednotek v rámci flotily a u každé z nich bude muset řešit řadu problémů. Navíc někdy i současně. Dobrovolníci tedy podstupují přímo pro tyto účely vytvořené speciální testy, z nichž část se odehrává ve virtuální realitě na několika obrazovkách najednou, přičemž vyhodnocení dělají naši kolegové z oblasti psychologie.“ Konkrétně se jedná třeba o situace, které mají prověřit míru pozornosti testovaných osob. Ve virtuální realitě vidí pokusná osoba po určitý čas monitory s jedoucími vozíky, musí provádět různá ovládací gesta a zároveň si všímat, co se na monitorech všechno děje a pak zpětně určit, na které obrazovce pršelo, kde vozík předjel automobil, jakou měl barvu, zda se všechny vozíky na začátku videa rozjely ve stejný okamžik a podobně.
Dobře padnoucí a fungující hardware
Druhou část projektu má na starosti průmyslový partner IMSEA, který se stará o vývoj samotné robotické rukavice i kompletního softwarového řešení včetně prostředí ve virtuální realitě. „Co se týče senzorické rukavice, jsme momentálně ve fázi prototypu, u nějž se počítá s dalšími vývojovými iteracemi. Zároveň ve virtuální realitě probíhá vývoj základních prvků ovládání za pomoci gest a také vývoj rozhraní, skrze něž bude možné rukavici integrovat do řídicího systému,“ představuje svou část projektu Radim Luža, vedoucí oddělení robotiky, a dodává, že virtuální realita momentálně slouží k simulaci reálných podmínek, ale i ve skutečném provozu bude moci virtuální realitu k navigaci používat. „Navigátor si bude moci nejen udělat virtuální velín kdekoliv, ale také bude schopen si přeskládat prostředí, což v praxi znamená, že se bude moci jen jedním máchnutím ruky na situaci kolem vozidla podívat nejen z pohledu onoho velínu, ale z různých jiných úhlů a míst tak, aby při převzetí řízení mohl co nejlépe rozhodnout ohledně řešení následujících akcí.“ Proto, že se jedná o komplexní řešení, podílejí se na vývoji v rámci IMSEA nejen softwaroví vývojáři, ale také specialisté na senzoriku. Zapojen je rovněž konstruktér, který řeší mechanickou stránku, protože každá ruka je jiná, a má tak trochu rozdílné mechanické vlastnosti. „K tomu navíc řešíme samotný materiál rukavice, protože i ten ovlivňuje funkčnost. Ideálním stavem, k němuž se snažíme přiblížit, je materiál, který bude příjemný, pružný a zároveň prodyšný. Měl by ruku obepnout podobně jako chirurgická rukavice, aby člověk dokázal vnímat nuance při pohybu,“ pokračuje Radim Luža a přiznává, že i když se to nemusí na první pohled zdát, právě tato oblast je na vývoji jednou z nejnáročnějších. „I nás samotné překvapilo, jak moc je otázka vhodného materiálu složitá. Ale o tom je vývoj. Bez těchto výzev bychom se nikam neposunuli.“
Ulehčit a zrychlit práci, nikoliv nahradit člověka
Celý projekt má však ještě jeden rozměr. Průmysl se automatizuje nejen proto, že mu chybí kvalifikovaní lidé, ale také proto, aby lidé, kteří už v průmyslu jsou, nemuseli dělat rutinní a fyzicky náročné práce, které mohou vykonávat stroje. Poměrně častým argumentem je, že ušetřený čas budou moci věnovat smysluplnější práci, například se přeučí a budou stroje programovat, nebo s nimi jinak kooperovat. Vize vzdálené správy autonomních flotil za pomoci robotických rukavic (a případně i virtuální reality), působí jako další významný krok v transformaci průmyslu. Lidé v profesích, u nichž to zatím není myslitelné, budou totiž moci pracovat z domova, nebo odkudkoliv budou chtít. Bude jim stačit internetové připojení a běžná sada pro virtuální realitu.
/Kristina Kadlas Blümelová/
