Roboti získávají hmat – Proč budoucnost interakce člověka se strojem závisí na ruce

Klíč k biliónovému průmyslu: Proč je robotická ruka důležitější, než si myslíte

Roboti se často zdají být neohrabaní, jakmile opustí sterilní haly továrny. I když dokážou zvedat těžká břemena a přesně svařovat, často selhávají v nejjednodušším lidském úkolu: jemném, ale bezpečném uchopení. Lidská ruka, mistrovské dílo kostí, svalů a nervů, byla dosud největší překážkou na cestě k tomu, aby se stala inteligentním každodenním asistentem. Udržet vejce, aniž by se rozdrtilo, nebo uchopit lahev, aniž by se upustila, zůstávalo téměř nepřekonatelnou výzvou.

Tato éra se ale chýlí ke konci. Díky rychlému pokroku v oblasti umělé inteligence, miniaturizovaných senzorů a nových, měkkých materiálů jsme na pokraji průlomu, který navždy změní robotiku: Roboti získají obratnost. Závod o dokonalou robotickou ruku je v plném proudu a vedou ho technologickí giganti jako Tesla s projektem „Optimus“ a specializované společnosti po celém světě. Jde o mnohem víc než jen o technický trik – jde o budoucí bilionový trh.

Od pomoci v pečovatelských domech přes pomoc v domácnosti až po přesné operace v medicíně a leteckém průmyslu – potenciální aplikace jsou revoluční. Tento článek zkoumá, proč vývoj „citlivosti konečků prstů“ nově definuje robotiku, které společnosti udávají tón a jaké hluboké společenské otázky musíme řešit nyní, než stroje zítřka doslova ovládnou náš každodenní život.

Proč jsou ruce tak důležité

Vědci a inženýři po celá desetiletí snili o tom, že by robotům dali skutečnou obratnost. Přestože průmyslové stroje po generace spolehlivě svařují součástky, utahují šrouby nebo přemisťují palety se zbožím, stále jim chybí něco, co lidé považují za samozřejmost: obratnost vlastních rukou.

Schopnost uchopit jablko, aniž byste ho rozdrtili, vytáhnout chytrý telefon z kapsy, aniž byste ho upustili, nebo vyvinout přesně odměřený tlak při zapínání knoflíků vyžaduje souhru svalů, nervových impulsů, senzorů a řízení mozku. Simulace systému s takovou přesností byla dosud jednou z největších výzev v robotice. Nyní se však na obzoru objevuje velký pokrok – poháněný pokrokem v umělé inteligenci, výzkumu materiálů a senzorové technologii.

Vize: Roboti jako pomocníci v každodenním životě

Doposud se většina robotů specializovala na úzce definované úkoly: průmyslové roboty šroubovaly, upínaly nebo svařovaly. V oblasti péče, domácnosti nebo přepravy však mnoho modelů selhávalo kvůli základní schopnosti manipulovat s různě tvarovanými, křehkými nebo obtížně uchopitelnými předměty.

Vize je však jasná: jednoho dne se roboti ujmou nejen monotónních a nebezpečných úkolů, ale i složitých každodenních úkolů. Mohli by pomáhat lidem s nakupováním, seniorům s přípravou jídla nebo se starat o děti. Aby se to stalo realitou, jsou nezbytné jemné ruce.

Teslin „Optimus“ a spor o robotické ruce

Výrazným příkladem tohoto závodu je humanoidní robot „Optimus“ od Tesly. Elon Musk ho opakovaně popisuje jako jeden z největších budoucích zdrojů hodnoty pro svou společnost. Musk vnímá Optimuse nejen jako pomocníka v továrně, ale jako robota, který by ve střednědobém horizontu mohl převzít téměř všechny úkoly vykonávané lidmi.

Jednou z hlavních překážek projektu je však vývoj funkčních a citlivých rukou. Klíčovou roli v tom sehrál inženýr Zhongjie Li, který pracoval na kritických senzorech. Poté, co opustil Teslu a založil vlastní startup, Tesla podala žalobu. Obvinění spočívala v krádeži vysoce citlivých dat klíčových pro vývoj robotických rukou.

Tento právní spor jasně ukazuje: Kdokoli, kdo dokáže vyvinout dokonalou robotickou ruku, může držet klíč k trhu v hodnotě mnoha miliard dolarů.

Proč je tak těžké vyvinout robotické ruce

Složitost lidských rukou je impozantní. Každá ruka má 27 kostí, 39 svalů a extrémně hustou síť nervů a hmatových receptorů. Dokáže přesně ovládat nejen sílu, ale i jemné pohyby.

Největší výzvy pro inženýry spočívají ve třech oblastech:

• Mechanika: Simulace pohyblivosti a jemné kontroly kloubů.
• Technologie senzorů: Schopnost detekovat tlak, teplotu a texturu povrchu.
• Řízení: Umělá inteligence, která interpretuje zaznamenaná data, aby zajistila vhodný pohyb.

Robotické ruce se dlouho daly konstruovat mechanicky, ale bez senzorů se jevily jako nehybné nástroje. Nyní vývoj pokračuje, protože miniaturizované senzory a adaptivní algoritmy umožňují citlivé ovládání.

Pokroky v senzorové technologii

Srdcem moderních robotických rukou jsou hmatové senzory. Ty dokáží detekovat sílu kontaktu s povrchem pomocí měření tlaku, změn odporu nebo kapacitních signálů. Některé systémy používají optické senzory, které detekují deformaci elastických materiálů a na základě toho vyvozují závěry o tlaku a tvaru.

V nejnovější generaci jdou vědci ještě o krok dál: kombinují hmatové vnímání s teplotními senzory a dokonce i s „umělým pocitem bolesti“. Pokud robot uchopí předmět příliš silně, ruka to zaregistruje a upraví pohyb. Takové systémy zabraňují poškození předmětů a zvyšují bezpečnost při interakci s lidmi.

Nové materiály umožňují hmatovou citlivost

Kromě senzorové technologie hraje klíčovou roli vývoj materiálů. Pevné kovy jsou sice stabilní, ale příliš nepružné na to, aby fungovaly jako lidská kůže. Proto se mnoho vývojářů obrací k tzv. měkké robotice. Ruce jsou tvořeny z elastických, měkkých materiálů, které se deformují podobně jako svaly nebo kůže.

Tyto materiály vyhlazují pohyby a umožňují přizpůsobení se různým tvarům objektů. Jedním z příkladů jsou silikonové kůže s integrovanými senzory. Reagují podobně jako lidská kůže a dokáží detekovat tlak i natažení.

Role umělé inteligence

Bez umělé inteligence by tyto pokroky byly bezcenné. I ta nejlepší senzorová technologie vyžaduje interpretaci. Umělá inteligence umožňuje rozpoznávat vzory z obrovského množství dat, která robotická ruka generuje s každým pohybem.

Neuronové sítě se například učí, jak velký tlak je třeba vyvinout, aby se vejce udrželo, aniž by se rozbilo, nebo jak dostatečně pevně uchopit sklenici, aby nesklouzla. Moderní robotické ruce se učí ze zkušeností, nikoliv naprogramovaným způsobem, ale ze zkušeností. Toho se dosahuje pomocí strojového učení, simulací nebo praktických experimentů. Čím více dat se shromáždí, tím přesnější jsou akce.

Trhy a ekonomický potenciál

Fungující systém takových rukou nejenže způsobí revoluci v každodenním životě, ale také vytvoří nové trhy. Prognózy předpovídají, že do roku 2040 by mohl vzniknout trh v hodnotě téměř jednoho bilionu amerických dolarů. Oblasti použití sahají od logistiky a zdravotnictví až po vesmírné lety.

Domovy důchodců by mohly roboty využívat k pomoci starším lidem při vstávání nebo třídění léků. V nemocnicích by chirurgičtí asistenti mohli provádět jemné pohyby. Ve vesmíru by humanoidní roboti mohli doprovázet astronomické mise, kde je nutné vykonávat jemné úkoly za extrémních podmínek.

Globální konkurence: Čína, USA a Evropa

Vývoj je v mezinárodním měřítku velmi konkurenční. Jen v Číně je v současnosti k dispozici přes 100 různých modelů robotických rukou. Mnoho z nich vyvíjejí startupy, které se zaměřují na kombinaci umělé inteligence a robotiky. USA jsou obzvláště silné v integraci softwaru a hardwaru – Tesla je jen jedním příkladem; Boston Dynamics a Agility Robotics také masivně rozvíjejí humanoidní robotiku.

Evropa má obzvláště silné stránky ve specializované robotice, například v průmyslové automatizaci nebo v high-tech startupech, jako je Shadow Robot ve Velké Británii nebo Poweron z Drážďan. Německo je také známé pro přesnou mechaniku a automatizační technologie, což představuje důležitou konkurenční výhodu.

Etické a sociální otázky

Kromě technologie vyvstávají i základní společenské otázky. Čím realističtější a výkonnější se roboti stávají, tím větší je odpovědnost vývojářů. Jaké úkoly by roboti měli ve skutečnosti plnit? Měli by nahradit lidi v péči, nebo je pouze doplňovat? Jaký právní rámec je potřeba pro přímou interakci robotů s lidmi?

Dále je klíčová otázka důvěry. Lidé se musí cítit bezpečně, když se jich dotknou robotické ruce nebo manipulují s choulostivými předměty. Nezbytné budou transparentní standardy, certifikace a bezpečnostní protokoly.

Budoucí vyhlídky: Kdy bude průlom viditelný?

Robotika v posledních letech dosáhla velkého pokroku, ale příštích deset let by mohlo být klíčových. Odborníci očekávají, že humanoidní roboti s citlivýma rukama budou nasazeni v továrnách a velkých skladech za méně než pět let. Každodenní aplikace, jako je nakupování nebo péče o děti, jsou ještě vzdálenější, ale mohly by se stát realitou ve 30. letech 21. století.

Ruce jsou klíčem k robotické revoluci

Lidstvo čelí technologické revoluci. Roboti s obratností už nejsou jen vizemi ze sci-fi filmů, ale rozvíjejí se v hmatatelnou realitu. Jedna věc je jasná: bez rukou s přesnými senzory a citlivým ovládáním zůstává vize skutečného každodenního asistenta nedosažitelná.

Mezinárodní závod o nejlepší robotickou ruku je v plném proudu – a změní nejen trhy, ale i způsob, jakým jako společnost interagujeme s umělou inteligencí a stroji. Ruka se tak stává symbolem lidské blízkosti v technologii, ale také největší výzvou, jak roboty skutečně přizpůsobit lidským podobám.

Stroj AI & XR-3D: pětkrát odborné znalosti od Xpert.digital v komplexním servisním balíčku, R&D XR, PR & SEM – Obrázek: Xpert.digitální

Xpert.Digital má hluboké znalosti z různých odvětví. To nám umožňuje vyvíjet strategie šité na míru, které jsou přesně přizpůsobeny požadavkům a výzvám vašeho konkrétního segmentu trhu. Neustálou analýzou tržních trendů a sledováním vývoje v oboru můžeme jednat s prozíravostí a nabízet inovativní řešení. Kombinací zkušeností a znalostí vytváříme přidanou hodnotu a poskytujeme našim zákazníkům rozhodující konkurenční výhodu.

Více o tom zde:

• Použijte pětinásobně kompetence Xpert.digital v jednom balíčku – od 500 €/měsíc

Shadow Robot Company: Průkopnická práce z Velké Británie

Jednou z nejznámějších společností specializujících se na robotické ruce je londýnská společnost Shadow Robot Company. Od 90. let 20. století vyvíjí vysoce složité humanoidní ruce, které se používají v řadě výzkumných projektů a laboratoří po celém světě.

Jejich „Shadow Dexterous Hand“ (Stínová obratná ruka) je považována za jednu z robotických rukou s nejbohatším počtem funkcí vůbec. Může se pochlubit více než 20 stupni volnosti pohybu a množstvím senzorů, které dokáží registrovat tlak, polohu a sílu. Zvláštností ruky je, že ji lze ovládat jak autonomně pomocí umělé inteligence, tak i na dálku, například v lékařských aplikacích.

Například lékaři mohou provádět operace, při kterých robotická ruka funguje jako přesná kopie pohybů jejich ruky. Pro vesmírné cestování použila Evropská kosmická agentura (ESA) robota Shadow Hand k testování experimentů s teleprezenčním řízením – to umožňuje astronautům nebo dokonce lékařům na Zemi ovládat stroje ve vesmíru, aniž by tam museli sami být.

Shadow Robot slouží jako ukázkový příklad toho, jak se vysoce specializované společnosti mohou stát lídry na globálním trhu tím, že se po celá desetiletí zaměřují na specifické téma.

Festo: Inspirace z přírody

Německý specialista na automatizaci Festo se sídlem v Esslingenu je obzvláště známý svou sítí Bionic Learning Network, která odvozuje technická řešení z přírody. Jedním z jeho nejznámějších projektů je vývoj „BionicSoftHand“.

BionicSoftHand je vyroben z měkkých materiálů, které se pohybují pneumaticky. Napodobuje lidský úchop s umělými šlachami a svaly ovládanými tlakem vzduchu.

Zvláštní výhoda: Ruka se dokáže flexibilně přizpůsobit různě tvarovaným objektům bez nutnosti složitých výpočtů nebo přesného polohování. Pokud například robotická ruka uchopí zmačkaný plastový sáček, automaticky se přizpůsobí jeho tvaru.

Festo tak rozhodujícím způsobem přispívá k měkké robotice, tj. měkké, biomimetické robotice. BionicSoftHand demonstruje, jak flexibilní materiály činí roboty bezpečnějšími a vhodnějšími pro každodenní použití.

Toyota: Spolupráce člověka a robota v Japonsku

V Japonsku Toyota obzvláště prosazuje vývoj humanoidních robotů. Automobilový gigant vnímá roboty jako potenciál nejen pro snížení zátěže výroby, ale také a především pro pomoc stárnoucí společnosti.

V rámci projektu „Human Support Robot“ (HSR) vyvinula Toyota platformu určenou k asistenci lidem na invalidních vozíkech a seniorům v jejich každodenním životě. Zpočátku se pozornost zaměřovala na mobilní platformy, ale v posledních letech se do popředí dostal vývoj rukou.

Roboti HSR potřebují ruce, které dokáží nejen uchopit lahve nebo dálkové ovladače, ale také vykonávat jemné úkoly, jako je zvedání tenkých listů novin nebo skládání oblečení. Toyota se spoléhá na robotické ruce s všestrannými pohyby prstů a strategiemi úchopu podporovanými umělou inteligencí, které se naučí pozorováním lidských činností.

Toyota sleduje jasný společenský přínos: roboti mají ulevit pečovatelům a umožnit starším lidem žít déle samostatný život.

Boston Dynamics: Mezi silou a citlivostí

Americká společnost Boston Dynamics je známá svými velkolepými roboty, jako jsou Atlas a Spot. Doposud se kladl důraz na mobilitu a rovnováhu. Bez rukou však humanoidní roboti jako Atlas zůstávají ve svých činnostech omezeni.

Společnost Boston Dynamics v posledních letech stále více pracuje na tom, aby Atlas mohl nejen běhat a skákat, ale také manipulovat se složitými objekty. Za tímto účelem testují modulární koncepty rukou, které lze v závislosti na úkolu měnit.

Jedna varianta je zaměřena na náročné průmyslové použití, jako je přemisťování těžkých krabic. Jiná verze je navržena pro přesné úkoly, jako je obsluha nástrojů. V dlouhodobém horizontu bude Atlas vybaven plně funkčními humanoidními rukama, které budou umělou inteligencí trénovány k uchopení a umisťování předmětů „jakoby mimochodem“ – podobně jako když člověk ledabyle odloží šálek kávy, aniž by o tom moc přemýšlel.

Agilní robotika: Praktické využití v logistických centrech

Další slibnou společností je Agility Robotics. Její humanoidní robot „Digit“ byl vyvinut primárně pro skladovou logistiku. Roboti zde nejsou určeni pouze k přemisťování beden, ale také k integraci do stávajících pracovních prostředí – což zase vyžaduje ruce schopné manipulovat s předměty různých tvarů.

Společnost Digit již má základní chapadla, která plánuje v příštích několika letech rozšířit. Vizí je, že by Digit mohla doplnit pracovní sílu v logistických centrech, jako jsou centra Amazonu nebo DHL, odebíráním produktů z regálů, jejich tříděním a přebalováním.

V takových scénářích nejsou robotické ruce jen bonusem, ale nezbytným požadavkem. Variabilita zboží – od křehkých skleněných lahví až po objemné kartony – představuje obrovskou výzvu.

Lékařské aplikace: Robotické ruce jako chirurgičtí asistenti

Kromě průmyslu a každodenního života hrají robotické ruce stále větší roli i v medicíně. Systémy jako „Da Vinci Surgical Robot“ již používají mechanické chapadla k asistenci chirurgům během operací.

Budoucí robotické ruce by v této oblasti mohly dosáhnout mnohem více: Mohly by palpovat tkáň, zavádět jemné stehy nebo provádět operace samostatně pod lidským dohledem. To vyžaduje úroveň přesnosti a obratnosti, která v žádném případě není horší než u lidské ruky – v některých případech by mohla být dokonce lepší, například díky schopnosti provádět mikroskopické pohyby, které lidský nervový systém sotva ovládá.

Vesmírné cestování: Robotické ruce jako pomocníci ve vesmíru

Robotické ruce by se mohly stát klíčovými i při cestování vesmírem. Lidští astronauti se během misí setkávají s fyzickými a bezpečnostními omezeními. Roboti s citlivýma rukama by mohli provádět opravy satelitů ve vesmíru, experimenty na vesmírných stanicích nebo vykonávat venkovní práce, které jsou pro člověka riskantní.

NASA a ESA již dříve experimentovaly s projekty jako „Robonaut“. Tento humanoidní robot byl vybaven vysoce vyvinutýma rukama pro ovládání nástrojů ve vesmíru. I když první praktické využití nebylo dokonalé, směr je jasný: ruce umožňují robotům operovat v nehostinném prostředí stejným způsobem jako astronauti.

Sociální dopad: práce, péče a každodenní pomocníci

Šíření robotických rukou vyvolává další otázky, které jdou daleko za hranice technologií. Pokud by roboti byli vybaveni skutečnými úchopovými schopnostmi, mohli by v mnoha oblastech nahradit pracovníky. V logistice a výrobě by to mohlo reorganizovat celá průmyslová odvětví.

V sektoru péče však probíhá kontroverzní debata: Jsou robotické ruce vhodné pro pomoc lidem nebo dokonce pro péči o ně? Zatímco někteří zastánci to vnímají jako úlevu, kritici se obávají ztráty lidského kontaktu.

V soukromých domácnostech by však robotické ruce mohly usnadnit každodenní úkony: od úklidu obývacího pokoje až po pomoc s vařením. Příležitosti se otevírají i pro osoby se zdravotním postižením – roboti by mohli fungovat jako osobní asistenti a dokonce vykonávat úkoly jemné motoriky.

Ruce jako poslední krok ke skutečné integraci robotů

Poslední roky ukázaly, že robotické nohy, mobilita a strojové vidění dosáhly obrovského pokroku. Největší úspěch však teprve přijde: vývoj funkčních rukou s obratností.

Ať už Tesla s Optimusem, Shadow Robot s jeho špičkovou rukou nebo Festo s jeho přírodou inspirovanou měkkou robotikou – všechny dokazují, že ruka je klíčem k robotické revoluci. Trhy jako průmysl, medicína, letectví a kosmonautika a zdravotnictví na tento průlom čekají.

Robotická ruka je mnohem víc než jen technický detail. Je to skutečné spojení mezi lidmi a stroji – a tedy symbol možností i odpovědnosti, které s sebou umělá inteligence přináší.

Z barů do globálního: Malé a malé a střední podniky dobývají světový trh s chytrou strategií – image: Xpert.digital

V době, kdy digitální přítomnost společnosti určuje její úspěch, je výzvou, jak tuto přítomnost učinit autentickou, individuální a dalekosáhlou. Xpert.Digital nabízí inovativní řešení, které se staví jako průsečík mezi průmyslovým centrem, blogem a ambasadorem značky. Spojuje výhody komunikačních a prodejních kanálů v jediné platformě a umožňuje publikaci v 18 různých jazycích. Spolupráce s partnerskými portály a možnost publikování článků na Google News a tiskový distribuční seznam s cca 8 000 novináři a čtenáři maximalizují dosah a viditelnost obsahu. To představuje základní faktor v externím prodeji a marketingu (SMarketing).

Více o tom zde:

• Autentický. Jednotlivě. Globální: Strategie Xpert.Digital pro vaši společnost

Senzorický: Nervový systém umělé ruky

Stejně jako lidská kůže je i robotická ruka vybavena hustou sítí senzorů. Tento tzv. haptický senzorický systém jí umožňuje vnímat i ty nejjemnější rozdíly v tlaku nebo textuře povrchu. Pro tento účel se kombinuje několik senzorických principů:

• Snímače síly: Měří sílu vyvíjenou prsty nebo dlaněmi na předmět. Typické systémy používají tenzometry nebo piezoelektrické prvky.
• Kapacitní senzory: Podobně jako dotyková obrazovka chytrého telefonu zaznamenávají, jak se mění elektrická pole při kontaktu s materiálem.
• Optické hmatové senzory: Kůže robotické ruky je vyrobena z průhledného materiálu. Pod ní je umístěna kamera, která sleduje, jak se materiál deformuje pod tlakem. To umožňuje určit tvar a texturu objektu.
• Teplotní senzory: Používají se k detekci tepelných vlastností. Například robot dokáže rozpoznat, zda se dotýká horkého hrnce nebo zmrzlé lahve s vodou.
• Technologie multimodálních senzorů: Nejmodernější systémy kombinují různé technologie v kompozitu umělé kůže a vytvářejí tak jakési distribuované vnímání podobné lidskému hmatu.

Tyto senzory poskytují obrovské množství dat za sekundu. Jeden prst s několika tlakovými senzory generuje stovky měření – pro každý jednotlivý pohyb. Bez komplexního softwaru by tato data byla prakticky k ničemu.

Metody umělé inteligence pro citlivé uchopení

Ovládání robotické ruky je velmi složitý úkol. Tradiční programování se rychle dostává na své limity, protože je nemožné přesně předvídat všechny možné scénáře – od hladkých sklenic až po nepravidelné kusy ovoce –

A právě zde dnes přichází na řadu umělá inteligence. Současnému vývoji dominují tři hlavní metody:

1. Řízené učení

Robotické ruce se „učí“ pozorováním lidských pohybů. Vědci nechávají lidi uchopovat konkrétní předměty a analyzují polohy prstů a vyvíjené síly. Tato data se poté vkládají do neuronových sítí, které se učí napodobovat podobné pohyby.

2. Učení s posilováním

Robotické ruce v simulaci a praxi zkoušejí různé akce a jsou optimalizovány na základě strategie odměňování. Například pokud se při uchopení úspěšně zvedne sklenice, systém obdrží pozitivní zpětnou vazbu. Pokud předmět vyklouzne nebo je rozdrcen, obdrží negativní zpětnou vazbu. Díky milionům takových tréninkových cyklů si umělá inteligence vyvine strategie, které fungují robustně a spolehlivě.

3. Přenos ze simulace do reálného prostředí

Hlavním problémem je, že roboti se v realitě učí mnohem pomaleji než v počítačových simulacích. Moderní systémy se proto nejprve trénují virtuálně pomocí vysoce realistických fyzikálních simulací. To umožňuje modelu robotické ruky „naučit se“ rozpoznávat miliony odrůd vína z objektů během několika dní. Naučené informace se později aplikují na reálný hardware a doplňují se dalším dolaďováním.

Řídicí architektura: Od senzoru k prstu

Funkčnost robotické ruky lze zhruba rozdělit do tří úrovní:

1. Vstup ze senzorů: Signály z dotykových senzorů, kamer a siloměrů vstupují do řídicího systému.
2. Interpretace: Algoritmy umělé inteligence zpracovávají naměřená data a převádějí je do „uchopovacích rozhodnutí“. Například jemný tlak dvěma prsty nebo úchop celou dlaní.
3. Výkon motoru: Mikro servomotory, hydraulické systémy nebo pneumatické svaly převádějí rozhodnutí přímo do pohybů.

Extrémně nízká latence je zde klíčová. Pokud ruka zareaguje příliš pozdě, předmět jí vyklouzne z prstů. Moderní systémy proto fungují s dobou odezvy v řádu milisekund.

Rozdíly mezi tvrdou a měkkou robotikou

Zatímco klasické robotické ruce se skládají z kovových prvků a elektromotorů, do popředí se stále více dostává měkká robotika.

• Ruce s tvrdým rámem: Jsou robustní, přesné a vhodné pro těžké náklady. Jejich slabinou je obtížné jemně uchopit předměty složitého tvaru. Mezi typické aplikace patří průmyslová ramena nebo výrobní roboti.
• Měkké robotické ruce: Jsou vyrobeny z elastických materiálů, jako je silikon nebo hydrogel. Dokážou se flexibilně přizpůsobit tvaru předmětu, ale často jsou méně odolné. Jejich výhodou je bezpečnost – jsou lépe uzpůsobeny pro kontakt s lidmi.

Vize budoucnosti se spoléhají na hybridní systémy, které kombinují to nejlepší z obou světů: sílu a přesnost tvrdé mechaniky s flexibilitou a přizpůsobivostí měkké robotiky.

Energetická otázka: spotřeba elektřiny a autonomie

Podceňovaným problémem mnoha robotických rukou je jejich spotřeba energie. Citlivé senzory a neustálé zpracování dat vyžadují velké množství energie. K tomu se přidávají elektromotory a čerpací systémy, které pohyb řídí.

Energetická účinnost je pro mobilní roboty klíčová, protože baterie umožňují pouze omezenou dobu provozu. Vývojáři proto pracují na úspornějších motorech, optimalizovaném softwaru a nových zdrojích energie, jako jsou miniaturizované palivové články.

Nová oblast výzkumu zkoumá energeticky autonomní senzorové vrstvy, které generují část své vlastní energie deformací nebo teplotními rozdíly.

Přizpůsobivé strategie uchopení

Skutečné umění však nespočívá jen v tom, jak si ruku postavit, ale v jejím co nejvšestrannějším využití. Systémy připravené na budoucnost disponují knihovnou úchopových vzorů.

Takže ruka ví:

• Rukojeť pinzety pro jemné předměty, jako jsou jehly nebo mince.
• Silná rukojeť pro těžké a větší předměty.
• Válcová rukojeť na lahve nebo tyčinky.
• Adaptivní plochá rukojeť pro ploché předměty, jako jsou talíře.

Umělá inteligence v reálném čase rozhoduje, který vzorec funguje nejlépe. Zkušenosti zde hrají roli: Poté, co robot stokrát uchopí zmačkanou plastovou lahev, dokáže spolehlivě rozhodnout, která strategie funguje, a to i na 101. pokus – podobně jako když člověk jedná ze zvyku.

Bezpečnost: Když se roboti dotýkají lidí

Ve všech scénářích, kde roboti a lidé interagují, je bezpečnost prvořadá. Ruce robotů musí být nejen obratné, ale také naprosto spolehlivé. Nikdo nechce být nechtěně příliš silně stisknut strojem.

Proto se vývojáři spoléhají na systémy omezující sílu: Pokud je odpor příliš silný, ruka okamžitě povolí. Jsou zde také zabudovány redundance – pokud software selže, mechanika zajistí přirozenou poddajnost.

V budoucnu budou pravděpodobně nezbytné normy, jako například jakási „robotická STK“ pro ruce, aby bylo možné je používat v každodenním životě.

Technická hloubková studie

To, co se lidská ruka naučila za miliony let evoluce, je technologický projekt století. Moderní robotické ruce jsou však vyspělejší než kdykoli předtím – díky sofistikovaným senzorům, adaptivní umělé inteligenci, měkké robotice a vysoce přesnému řízení.

Nadcházející roky určí, zda bude skok od výzkumu k masovému trhu úspěšný. Je možné, že se robotické ruce stanou klíčovou technologií, jako jsou chytré telefony nebo průmysloví roboti – neviditelné, ale všudypřítomné.

☑️ Podpora MSP ve strategii, poradenství, plánování a implementaci

☑️ Vytvoření nebo přeladění digitální strategie a digitalizace

☑️ Rozšíření a optimalizace mezinárodních prodejních procesů

☑️ Globální a digitální obchodní platformy B2B

☑️ Pioneer Business Development

Konrad Wolfenstein

Rád posloužím jako váš osobní poradce.

Můžete mě kontaktovat vyplněním kontaktního formuláře níže nebo mi jednoduše zavolejte na číslo +49 89 89 674 804 (Mnichov) .

Těším se na náš společný projekt.

Xpert.Digital je centrum pro průmysl se zaměřením na digitalizaci, strojírenství, logistiku/intralogistiku a fotovoltaiku.

S naším 360° řešením pro rozvoj podnikání podporujeme známé společnosti od nových obchodů až po poprodejní služby.

Market intelligence, smarketing, automatizace marketingu, vývoj obsahu, PR, e-mailové kampaně, personalizovaná sociální média a péče o potenciální zákazníky jsou součástí našich digitálních nástrojů.

Více najdete na: www.xpert.digital – www.xpert.solar – www.xpert.plus