„Chceme vysoký výkon proměnit ve vysokou spolehlivost a vysokou využitelnost,“ řekl agentuře Reuters 34letý inženýr Jack Guo, který vede vývoj modelů Ultra a menšího Omni v Pekingském centru pro inovace humanoidních robotů, známém jako X-Humanoid.
Rekordní běh podle něj ukazuje rostoucí náskok Číny v oblasti humanoidní robotiky. Za rychlým pokrokem stojí státem podporovaný výzkum, rozsáhlý dodavatelský řetězec i ostrá konkurence mezi čínskými výrobci. Zároveň však ukázal, jak velká propast stále existuje mezi působivou technologickou demonstrací a robotem, který dokáže spolehlivě pracovat v běžném provozu.
Roboty opravují mezi závody
X-Humanoid sídlí v pekingské čtvrti I-čuang, která patří k hlavním čínským centrům robotiky. Oblast byla dlouho známá především automobilovým průmyslem, nyní zde ale vznikají také robotická prodejní centra nebo dokonce restaurace s robotickou tematikou.
V devátém patře firemní centrály jsou v kovových rámech zavěšení humanoidi Ultra a Omni. Jeden z nich má na hlavě červenou čelenku s nápisem „Champion TianGong“.
Během návštěvy reportérů Reuters technici roboty opravovali a testovali. Jeden sundával kryt hlavy, další utahoval část nohy a jiní prováděli zkoušky chůze. V sousedních kancelářích Guův tým vyvíjí software, který následně testuje na skutečných strojích.
X-Humanoid vznikl v listopadu 2023 a podporují ho státní i soukromí investoři. Patří mezi ně robotická společnost UBTech a technologické firmy Xiaomi a Baidu. Centrum vyvíjí hardware, software pro řízení pohybu i umělou inteligenci a zároveň své vlastní roboty nabízí komerčně.
Údaje o tom, kolik se jich už prodalo nebo nasadilo v reálném provozu, ale firma nezveřejnila. Jejími zákazníky jsou například univerzity, výzkumné ústavy a firmy, které hledají možnosti využití humanoidů v průmyslu. V továrně Foton Cummins v Pekingu už roboti zkoušeli přemisťovat krabice. Model Tianyi 2.0 dokázal zvedat krabice o hmotnosti osm až 12 kilogramů a ukládat je do regálů. Firma tuto aplikaci označuje zatím za ranou fázi.
Od závodníka k dělníkovi
Ultra přitom původně nevznikl proto, aby vyhrával závody. Byl navržen jako experiment, jehož cílem bylo posunout hranice pohyblivosti humanoidních robotů.
Guo současné roboty přirovnává k prvním automobilům. Nejdříve bylo potřeba naučit stroje ovládat se a pohybovat. Teprve poté se začaly kombinovat spolehlivější konstrukce s inteligentnějšími „mozky“, které jim umožňují vykonávat složitější úkoly.
Právě spolehlivost je nyní podle Gua největší výzvou. Tělo robota a systém řízení pohybu musí být dostatečně stabilní, aby stroj mohl fungovat každý den a bez neustálého zásahu člověka. Vývoj umělé inteligence schopné samostatně zvládat složité úkoly podle něj potrvá déle.
Roboti si na pizze vylámali zuby. Lidé jsou zatím rychlejší i levnější |
Schopnost běhat má přitom širší význam než jen sportovní rekord. Vývoj rychlého běhu pomáhá robotům získat obecnější schopnost pohybovat se v rozmanitém terénu. Menší model Omni už například během letošního interního testu dokázal vystoupat z prvního do sedmnáctého patra sídla X-Humanoidu.
Guo očekává, že menší humanoidní roboti najdou první praktické využití především ve službách a lehkém průmyslu. Větší Ultra by se v budoucnu mohl uplatnit například při venkovních inspekcích nebo záchranných operacích.
Nejtěžší není běžet, ale zastavit
Rekordní rychlost však přináší také nové problémy. Ultra váží 75 kilogramů a při maximální rychlosti překonává 17 metrů za sekundu. Na robotických hrách proto za cílovou čárou čekala krátká doběhová zóna zakončená ochrannou bariérou. Některé stroje do ní po závodě jednoduše narazily.
Roboti už nakukují i do domácností. Učí se uklízet i vázat kytice |
Budoucí verze by podle Gua mohly být lehčí a vybavené účinnějšími brzdami. Mohly by také zaujímat bezpečnější polohu při zpomalování. Právě podobné detaily podle něj rozhodnou o tom, zda se humanoidní roboti stanou skutečně praktickými stroji. Nestačí, aby robot dokázal něco předvést jednou. Musí to zvládnout opakovaně, bezpečně a bez poruch.
Rekord vznikal přes noc
Na samotných hrách měl Ultra připravené tři strategie běhu, které tým nejprve natrénoval v počítačové simulaci. Jedna byla ověřená, další dvě byly na papíře rychlejší, ale méně prozkoušené.
Každá strategie představuje systém řízení pohybu, který průběžně upravuje polohu kloubů a rovnováhu robota. Díky tomu může humanoid sprintovat vzpřímeně, aniž by člověk řídil každý jeho krok.
Výsledný čas se závod od závodu zlepšoval. V kvalifikaci Ultra zaběhl 100 metrů za 9,39 sekundy, v semifinále za 8,86 a ve finále nakonec za rekordních 8,64 sekundy. Mezi jednotlivými závody se ale tým nevracel k odpočinku. Inženýři odjížděli na testovací pracoviště, kde zkoušeli rychlejší programy a upravovali navigaci i řízení běhu. Někteří pracovali přes noc a pokračovali v testování až do dalšího dne.
Humanoidní roboti dospívají. S jednou věcí mají však stále potíže |
Při testech na hranici možností roboti klopýtali, ztráceli rovnováhu a padali. Týmy proto musely mít připravené náhradní stroje, zatímco technici poškozené roboty narychlo opravovali. V dřívějších fázích vývoje byly poruchy ještě závažnější. „Lámaly se jim nohy, bortili se v pase,“ vzpomíná Guo.
Rozhodlo posledních několik metrů
Ještě ráno před finálovým závodem tým testoval nově natrénovaný program. Při zkouškách fungoval opakovaně, na závodní dráze však selhal. Problémy navíc způsobovaly rozdíly mezi jednotlivými roboty stejného modelu. Guo proto před finále nebyl klidný.
Ultra má kvůli těžším nohám horší akceleraci v prvních metrech. Jakmile ale překoná rychlost zhruba deset metrů za sekundu, dokáže dál zrychlovat a své soupeře postupně stahovat.
Týmu se před semifinále podařilo podle Gua zkrátit reakci při startu přibližně o půl sekundy. Ve finále se pak podařilo zkombinovat rychlejší start s výraznou akcelerací v závěru závodu. Ultra díky tomu soupeře předjel a doběhl si pro rekordní čas 8,64 sekundy.
OBRAZEM: Humanoid na robotí olympiádě porazil Usaina Bolta, z dalšího létaly jiskry |
Po závodě následovaly oslavy. Při závěrečném ceremoniálu se řada robotů TianGong objevila v červených pláštích s nápisem „Champion“ a některé stroje dokonce mávaly pompony.
Pro Guoa však vítězstvím závod neskončil. Právě naopak. O týden později už přemýšlel o tom, jak rekordní rychlost přetavit v něco mnohem obtížnějšího – robota, který bude nejen rychlý, ale především spolehlivý a užitečný. „Konečně jsem se mohl pořádně vyspat,“ řekl po závodech.
