Startup Orbit Robotics právě ukázal světu robota, který na první pohled vypadá podivně. Humanoidní trup, čtyři ruce a žádné nohy. Jmenuje se HELIOS a je navržen pro prostředí, kde gravitace neexistuje a každá hodina lidské práce přijde na zhruba 140 000 dolarů.
Orbit Robotics vznikl jako projekt soustředěný kolem Švýcarského federálního technologického institutu v Curychu (ETH Zurich) a HELIOS je zatím jeho nejambicióznějším výtvorem. Robot byl představen prostřednictvím teaser videa, kde visí zavěšen v testovacím stojanu a odhaluje lehkou černou kostru propletenou sítí lankových kladek a kloubů.
Konstrukce robota
Ve vesmírné stanici se člověk nepohybuje chůzí. Pohybuje se tak, že se chytá madel, přidržuje se stěn a odtlačuje se od povrchů. Nohy jsou v prostředí bez gravitace k ničemu. Orbit Robotics tento fakt vzal v potaz a místo nohou přidělil HELIOSovi druhý pár rukou. Dvě ruce slouží k ukotvení robota na místě, zbývající dvě pracují. Přesně tak, jak potřebujete, když rozbalujete náklad nebo opravujete zařízení a nemůžete se opřít o podlahu. Konvenční dvourucí roboti to v nulové gravitaci nedokážou, aniž by se nekontrolovatelně otáčeli.
Celých čtyřicet procent časového fondu posádky na Mezinárodní vesmírné stanici padne na údržbářské úkoly. Jediný cyklus vykládky nákladu může zabrat téměř 50 hodin práce. Při ceně astronautské práce odhadované na přibližně 140 000 dolarů za hodinu jde o astronomické sumy.
HELIOS není postavený jako typický průmyslový robot s těžkými rotačními pohony v každém kloubu. Inženýři zvolili jiný přístup: takzvaný tendon drive, pohon lany fungujícími jako šlachy. Motory sedí u ramen, tedy co nejblíže tělu, a sílu přenášejí kabely a kladkami až do kloubů rukou. Pohyblivé části jsou tak mnohem lehčí.
Loketní kloub je navržen jako valivý kontaktní spoj. Výsledkem je plynulý pohyb s minimálním třením, který si přitom zachovává dostatečnou sílu. Ve vesmíru, kde sebemenší trhnutí může destabilizovat robota i vše, co drží, jde o jedno z nejdůležitějších konstrukčních rozhodnutí celého projektu. Ruce mají pět prstů. HELIOS tak zvládne i jemné manipulační úkoly, nejen hrubé přesunování beden.
Velká část nosných konstrukčních dílů pochází z 3D tiskárny, což zjednodušuje výrobu i případné opravy.
HELIOS zatím ve skutečném vesmíru nepobyl. Testování probíhá v pozemském prostředí, kde robot visí na popruzích v sestavě simulující interiér vesmírné stanice. Je to nedokonalá náhražka, ale pro ověření pohyblivosti kloubů a ovladatelnosti postačí.
Vedle samotného HELIOSe Orbit Robotics vyvinul také testovací platformu zvanou IKARUS. Ta vznikla za pouhé dva měsíce a slouží ke třem věcem: ke vzdálené obsluze robota operátorem, k takzvanému imitačnímu učení, kdy robot sleduje a napodobuje pohyby člověka, a k ověřování hardwarových vylepšení. Myšlenka je přitažlivá: astronaut jednou předvede postup a robot si ho zapamatuje a opakuje sám.
Práce určená pro HELIOSE
Orbit Robotics se nesnaží nahradit astronauty. Místo toho se snaží ubrat práce, která nevyžaduje jejich mozek. Přesun beden, třídění zásob, kontrola inventáře a rutinní opravy. Tahle agenda nepotřebuje lidský úsudek, potřebuje ruce, které se dokážou udržet na místě a pracovat s přesností.
Vesmírné stanice jsou navrženy pro lidi: madla, poklopy, modulové skříně, úchyty. Humanoidní tvar robota v takovém prostředí dává smysl, protože vše sedí přesně na míru lidskému tělu. Specializované robotické paže jako Canadarm2 nebo Dextre jsou na vnějšku ISS výkonné, ale dovnitř stanice se nedostanou. Dlouhodobý plán Orbit Robotics počítá s tím, že HELIOS nejprve převezme logistiku a správu nákladu a postupně se bude posouvat k náročnějším údržbářským a infrastrukturním úkolům.
Orbit Robotics nezveřejnila cenu, termíny výroby ani výši získaného financování. HELIOS je zatím prototyp, na němž vývojáři dál pracují. Firma zatím neuzavřela žádnou spolupráci s vesmírnými agenturami ani s provozovateli komerčních stanic, jako je například Axiom Space.
Zdroje: interestingengineering.com a thenextweb.com
