Aktuální vydání

celé číslo

04

2024

Průmyslové roboty a automatizace výrobních a montážních linek

celé číslo

Budoucnosti robotů pomohou také Elon Musk a Tesla Inc.

Tesla Bot bude nový kolaborativní humanoidní robot, který bude využívat mnoho konstrukčních řešení a metod známých z automobilů Tesla. Na trh má být uveden již tento rok.

 

Zdá se, že když Elona Muska zaujme nějaký technický problém, lze se těšit na velmi progresivní a funkční řešení. To platí o vývoji nejen elektrických automobilů a raketových nosičů, ale i rychlých strojů pro výrobu tunelů, internetových komunikačních družic Starlink nebo umělé inteligence. Na podkladě zkušeností s hledáním řešení při vývoji funkčních zařízení v projektech Tesla, SpaceX a dalších se Elon Musk rozhodl, že jeho tým dosáhl přelomového bodu vývoje subsystémů a softwaru pro integraci nezávislého, inteligentního robotu. Následně během Tesla AI Day, konference věnované rozvoji umělé inteligence, vystoupil Elon Musk s prohlášením a slibem, že prototyp robotu Tesla Bot bude pravděpodobně představen již v roce 2022. Poskytl náhled robotu (obr. 1) spolu s předběžnými technickými specifikacemi, jako je použití metody Full Self-Driving, převzaté z automobilů Tesla. Kromě toho se bude robot navigovat pomocí osmi kamer, stejných, jaké se používají ve vozech Tesla pro navigaci s autopilotem.

Tesla Bot je konstruován tak, aby byl „přátelský“ při interakci s lidmi, a jeho cílem je „eliminovat nebezpečné, opakující se a nudné úkoly“. Maximální rychlost robotu bude 8 km/h, tzn. že průměrný člověk ho lehce předběhne. Vysoký bude 1,72 m a vážit bude 57 kg.

V těle bude mít nejméně 40 elektromechanických pohonů, z toho dvanáct z nich v pažích, dvanáct v nohách, dvanáct v rukách, dva v krku a další dva v trupu. Varianta robotu Tesla Bot s kódovým označením Optimus bude schopná uzvednout 68 kg a bude vybavena obrazovkou připevněnou na „obličej“, která bude poskytovat relevantní informace.

„Nejsem schopen zajistit, aby roboty vyrobené jinými společnostmi byly pro obsluhu bezpečné, ale mohu se o to ze všech sil snažit v Tesle,“ odpověděl Musk na otázku, proč Tesla robot Tesla Bot vyvíjí.

Společnost v projektu neztrácí čas. Manažer společnosti Tesla pro mobilní robotiku Chris Walti pozval kvalifikované inženýry a techniky, aby se přidali ke společnosti Tesla a získali příležitost pracovat na programu humanoidních robotů. Počátkem září 2021 Tesla zveřejnila několik inzerátů souvisejících s projektem Tesla Bot. Webový časopis Teslarati uvedl, že Tesla zpočátku hledala pro vývoj svého humanoidního robotu dva strojní inženýry a dva vedoucí architekty robotiky.

Je zajímavé, jaké znalosti a činnosti Tesla od kandidátů očekává pro vývoj robotu. V inzerátech bylo uvedeno:

Strojní inženýr – konstrukce pohonů pro humanoidní roboty:

  • návrh a integrace rotačních a lineárních převodovek pro vysoce výkonné regulované pohony,
  • spolupráce s konstruktéry elektrických motorů na vývoji nejúčinnějších elektromechanických pohonných systémů na světě,
  • průběžné vyhodnocování nových technologií a zlepšování konstrukce s cílem vyvinout nejsilnější, nejúčinnější, nejlevnější a nejspolehlivější elektromechanické převodovky a akční členy,
  • návrh a stavba prototypů motorů, převodovek a akčních členů pro validaci jejich mechanických a elektromechanických vlastností,
  • znalost základů výroby, obrábění, elektroinstalace, obecné elektroniky, ladění programů a sledování kvality výroby součástek,
  • spolupráce s dodavateli, prodejním oddělením a výrobními inženýry.

Strojní inženýr – integrace pohonů pro humanoidní roboty:

  • mechanická konstrukce a integrace rotačních a lineárních elektromechanických pohonů,
  • spolupráce s konstruktéry elektromotorů na vývoji nejúčinnějších elektromechanických pohonných systémů na světě,
  • návrh a integrace rotačních a lineárních převodovek pro vysoce výkonné regulované pohony,
  • spolupráce s dodavateli, prodejním oddělením a výrobními inženýry,
  • průběžné vyhodnocování nových technologií a zlepšování konstrukce s cílem vyvinout nejsilnější, nejúčinnější, nejlevnější a nejspolehlivější elektromechanické převodovky a akční členy,
  • návrh a stavba prototypů motorů, převodovek a akčních členů pro validaci jejich mechanických a elektromechanických vlastností,
  • znalost základů výroby, obrábění, elektroinstalace, obecné elektroniky, ladění programů a sledování kvality výroby součástek,
  • pokročilé dovednosti v CAD (CATIA, NX, Inventor, Solid Works atd.),
  • preferovány jsou programovací dovednosti v systémech Matlab a Simulink.

Vedoucí architekt robotiky:

  • modelování architektury robotů,
  • koncepční návrh dvounohých robotů,
  • přesné modelování kinematických řetězců,
  • abstrakce a transformace kloubových mechanismů do dynamických modelů,
  • fyzikální modelování biologických kloubů a končetin,
  • návrh a podpora nových mechanismů,
  • měření, verifikace modelu a simulace,
  • zjednodušení komplexních úloh pro rychlou analýzu.

Popsané pozice jsou jen náznakem potřeb budoucího týmu, protože pohybové soustrojí robotu je významnou součástí celku, ale pro efektivní pohyb je nutné vytvořit ucelené propojení pohybových mechanismů se snímači pro dotykovou a vizuální prostorovou orientaci celé kostry humanoidního robotu.

Použití hardwarové počítačové jednotky je z hlediska zpracování dat výhodné, ale požadovaný software bude z důvodu pohybu v třírozměrném prostoru velmi komplexní. Budou vyžadovány autonomní funkce pro udržování rovnováhy a stovky jednotlivých předem naprogramovaných pohybů pro dosažení požadované akce. Při „učení“ jednotlivých pohybů, zvláště chození nebo běhu, budou plně používány principy AI. Vše bude o to těžší, že se očekává pohyb robotu v autonomním režimu.

V každém případě bude zajímavé sledovat vývoj robotu Tesla Bot během tohoto roku a dalších let. Je však možné, že funk­ční prototyp robotu v tomto roce nebude ještě k vidění. Elon Musk přiznává, že ve svých projektech mnohdy nastavuje ne zcela reálné časové plány. Již v červnu 2018 během každoročního setkání akcionářů společnosti Tesla Musk slíbil, že se bude snažit o přesnější odhady, kdy budou projekty dokončeny. „Myslím, že mám problém s časem,“ řekl. „To je něco, v čem se snažím zlepšit.“ Musk konstatoval, že jeho nerealistická očekávání jsou důsledkem optimismu, avšak že ani opožděné projekty neopustí, ale bude je chtít dokončit. To je jeden z důvodů, proč možná bude nutné být pár let trpěliví, než bude nový robot z Tesly ve výrobě. Ale podle dosažených výsledků ostatních projektů Elona Muska si může být veřejnost jistá, že finální verze robotu Tesla Bot bude úžasná.

[Tesla Inc. a Teslarati.com.]

Petr V. Liška

Obr. 1. Koncepční návrh robotu Tesla Bot