Na ČVUT mají humanoidního robota vybaveného všemi smysly

Robot iCub měří na výšku něco málo přes jeden metr a má rozměry čtyřletého dítěte. Místo kloubů a svalů jej ovládá 53 elektromotorů, dvě kamery fungují jako jeho oči a zvuky vnímá prostřednictvím dvou mikrofonů. Unikátní je ovšem jeho „hmat“, který umožňují čtyři tisíce senzorů zabudovaných v elektronické kůži.

„Je to první robot, o kterém se dá prohlásit, že je vybaven všemi smysly,“ říká Matěj Hoffmann, vedoucí skupiny humanoidní robotiky. Skupinu působící na katedře kybernetiky Fakulty elektrotechnické ČVUT posílil iCub v červnu, aby díky svým vlastnostem dále rozvinul nové možnosti výzkumu v oblasti poznávání lidského mozku. Proporce dítěte a doposud nejrealističtější nápodoba lidské kůže ho předurčují pro simulaci procesů, kterými si člověk po narození osvojuje hmatem svoje okolí, včetně poznávání vlastního těla.

Schopnost prožívat vjemy dotykem je pro člověka a obecně savce typická a naši humanoidní roboti se tyto schopnosti snaží napodobovat. Výsledkem je, že se robot může naučit prožívat prostředí obdobným způsobem jako se to učí dítě, a to mu následně dá potenciál rozvíjet podobný typ poznání či orientace v prostoru. Robot v procesu učení postupuje obdobně jako dítě během prvního roku života: dotyky vytváří mapu povrchu svého těla s tím rozdílem, že se tato zkušenost nevpisuje do dětského mozku, ale do umělé neuronové sítě. Jednu takovou například vytvořil Matěj Hoffmann společně s doktorandem Zdeňkem Strakou. Dá se říct, že tento algoritmus je přímo inspirovaný funkcemi lidského mozku a výzkum přitom významně čerpá ze současných studií poznání v oblasti psychologie a neurověd, jež pracují přímo s člověkem.

„Náš výzkum se opírá o vědecký názor, že pro lidskou inteligenci je naprosto určující, že máme tělo. Poznání je neoddělitelné od fyzického těla a jeho senzorických a motorických systémů, takže pouze výpočetní modely nestačí,“ říká Matěj Hoffmann, který považuje lidi a obecně savce za nedostižné v tom, že jsou díky svému tělu schopní přizpůsobit se ve velmi krátké době podmínkám okolí.

Vědecká skupina dr. Hofmanna chce přispět k tomu, aby se humanoidní roboti ve své adaptabilitě lidem přiblížili a byli schopni se sami „kalibrovat“ podle podmínek okolí. Předpokladem k tomu jsou ovšem jejich pokročilé „smysly“, tak aby mohli vnímat změny v prostředí, například zaznamenali, že někdo vstupuje do jejich prostoru či byli schopni si uvědomovat dotyky. V této oblasti výzkumníci z katedry kybernetiky FEL ČVUT již mohou navazovat na výsledky svých předchozích výzkumů s upraveným robotem NAO, jehož pražský model byl jako jediný na světě rovněž vybaven elektronickou kůží.

Jedním z důsledků „polidštění“ robotů může být, že se budou umět autonomně a bezpečně pohybovat v prostředí zabydleném lidmi. „Naše prostředí nechceme předělat kvůli robotům, naopak chceme, aby se humanoidi do něho zapojili. Také tím, že jsou nám i svým vzhledem podobní, komunikuje se nám s nimi přirozeněji, než kdyby měli tvar dejme tomu krabice,“ vysvětluje dr. Hoffmann. Výhodou robotiky a jejích androidů při studiu těchto procesů je, že bere v úvahu jejich kontakt s okolím. Kromě toho lze na robotech simulovat změny nebo zranění, které na lidských modelech praktikovat nelze.

Robot iCub je navržený Italským technologickým institutem a nese výrobní číslo 47. Je prvním robotem svého druhu v České republice a běží v prostředí otevřeného zdrojového kódu, který si může kdokoli stáhnout.

Pražský humanoid byl pořízen v rámci projektu Výzkumného centra informatiky (Research Center Informatics) RCI. „Projekt RCI podporuje mnoho aspektů výzkumu v oblasti umělé inteligence, včetně robotiky. V minulých letech významně přispěl, mimo jiné, k úspěchu na DARPA SubT Challenge,” dodává Tomáš Svoboda, vedoucí katedry kybernetiky FEL ČVUT. Cena robota je přibližně 250 tisíc eur (v přepočtu přes 6,35 milionu korun).

 

https://www.youtube.com/watch?v=QHolfw0GUEk

 

Zdroj: ČVUT v Praze

Foto: Petr Neugebauer, Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze