Obrazem: Roboty dokáží neznámý prostor prozkoumat rychleji než lidé

Soutěž DARPA Subterranean Challenge probíhá v USA a český tým CTU-CRAS-NORLAB (Czech Technical University – Center for Robotics and Autonomous Systems – Northern Robotics Laboratory) je jedním z osmi finalistů.

Celoroční práce s roboty probíhá v běžných podmínkách, ale pro finální přípravu si tým vybral nejnáročnější prostředí, které má k dispozici. V Býčí skále není signál, je plná bahna, prachu a někdy i mlhy, to umožní odhalit i skryté slabiny.

V týmu najdeme pásové roboty, kráčející roboty se 4 nebo 6 nohami, kolové roboty a drony. K dispozici jich mají výzkumníci celou řadu, ale v praxi jich bude do soutěže vysláno přibližně 10.

Úkolem je najít co nejvíce předem známých objektů, typu helma, telefon, horolezecké lano, figurína člověka a podobně. Daším „objektem“ k nalezení je třeba také unikající plyn, jehož zdroj je potřeba indetifikovat.

Soutěž začíná u „díry do země“, třeba ve vstupu do starého dolu nebo zřícených podzemních garáží. V okamžiku startu roboty vyrazí a mají hodinu na prozkoumání neznámých prostor a nalezení předem daných objektů. 

Během časového limitu mohou roboty komunikovat s jedním operátorem, v praxi ale musí celá akce běžet takovým tempem, že podíl operátora je poměrně malý, roboty musí pracovat autonomně a komunikovat mezi sebou navzájem.

V prohledávaném podzemí je většinou velmi omezený signál, což problematizuje komunikaci s operátorem a vyžaduje samostatné rozhodování robotů. Na závěr se počítají jen ty nalezené objekty, které jsou oblášené, to znamená, že robot se musí včas dostat na signál a podat o nich zprávu.

V sestavě robotů jsou i drony, jejichž pohyb v uzavřených prostorech je poměrně náročný, ale umožňují průzkum míst, která jsou pro jiná zařízení nedostupná.

Každý robot je vybaven LIDARem, což je zařízení s laserovým paprskem vysílaným v okruhu 360 stupňů kolem robotu, které mu poskytuje orientaci v prostoru. Na základě získaných informací si robot vytváří mapu, kterou sdílí s ostatními roboty.

Dalším důležitým senzorem jsou kamery, které také pokrývají celé okolí robotu. Rychlost a přesnost s jakou tyto kamery snímají a vyhodnocují okolí vysoce převyšuje lidské schopnosti.

Pro správné vyhodnocení získaných dat je nutné přesně vědět z jakého místa byla nasnímána. Zde probíhá měření vzájemné polohy robotu a na něm umístěných senzorů pro pozdější matematickou korekci.

Nově získaný robot SPOT od firmy Boston Dynamics patří ke světové špičce mezi mobilními roboty. Zvládá například velmi dobře chůzi do schodů a ze schodů, což pro většinu robotických zařízení představuje nepřekonatelnou překážku.

Pro základní představu probíhá komunikace mezi roboty tak, že například SPOT, který je rychlý a pravděpodobně bude vpředu, vyšle informaci: „Na těchto souřadnicích se chodba dělí na dvě cesty, jdu vpravo, levá je pro mě neschůdná, je třeba ji prozkoumat dronem.“