RoboThespian

RoboThespian, který vypadá jako přátelský model drzého humanoida z hollywoodského trháku s názvem „Já, robot", je dílem firmy Engineered Arts z Cornwallu. Před sedmi lety firma začala pracovat na projektu robota podobného člověku, který by vydržel po celý den stát a uměl fyzicky reagovat na své okolí a zábavným způsobem si povídat s lidmi. Robot dokáže rozpoznat skupiny lidí stojících kolem sebe a nasměrovat na ně svůj pohled a pozornost.

Byl navržen, aby působil co možná nejpřirozeněji.

„Když kolem něj projdete, podívá se na vás a bude se snažit rozluštit, co děláte," vysvětluje zakladatel firmy Will Jackson. „Dokáže s vámi udržet oční kontakt, odhadnout váš věk, rozpoznat vaši aktuální náladu, zazpívat písničku a používat gesta rukou – a to vše najednou."

„RoboThespiana lze používat například na muzejních výstavách, kde může hovořit k lidem. Trik spočívá v tom, že lidé, zejména děti, si ani neuvědomují, že se něco nového učí, když jsou informace prezentovány zábavným způsobem."

Pan Jackson, jehož zaměřením byl obor zvláštních efektů, pracoval v 90. letech 20. století na přípravě výstav pro vědecké muzeum, když narazil na potřebu stroje, který by lidem zábavnou formou vysvětloval koncepty a myšlenky, a přitom nebyl nervózní, když by jeho posluchači byly skupiny lidí.

„Stát na jednom místě a stále opakovat stejné informace po celý den může být docela únavné," říká. „Dozrál čas pro automatizované řešení."

Každoročně se do muzeí, univerzit a firem prodá kolem 20 strojů, jejichž úkolem je komunikovat a bavit lidi na výstavách, veletrzích a jiných akcích.

V další fázi vývoje vznikne 35kg stroj s výškou cca 170 cm, který bude umět chodit, poskakovat a skákat. Pan Jackson a jeho 18 zaměstnanců brzy očekávají výrobu funkčního prototypu, jenž by měl být „silným, lehkým, ale přitom pružným a poddajným" robotem.

„Ruce robota budou citlivé na tlak a teplotu," dodává pan Jackson. „Proporce a umístění kloubových spojů jsou navrženy tak, aby se co nejvíce podobaly člověku."

Roboti jsou vyrobeni z hliníku 6082 a z plastu HDPE. Pohyb „svalů" řídí kombinace elektricky poháněných kuličkových šroubů, podobných těm v CNC strojích, a pneumatické pružiny, které se za pohybu přizpůsobují. Tento hybridní přístup je energeticky účinnější než celoelektrický systém používaný u jiných známých robotů. U autonomních robotů je taková účinnost nezbytná, neboť umožňuje delší provozní dobu bez nutnosti dobíjení.

„Software Tritium, který humanoida řídí, byl vyvinut našimi lidmi," pokračuje pan Jackson. „Samostatné chození je neuvěřitelně složité – každou sekundu probíhají miliony výpočtů, aby se kompenzovaly vlivy gravitace. Náš software má aktivní řízení rovnováhy, které pomáhá držet robota na nohou a zabránit jeho přepadení dopředu nebo dozadu. A když už k tomu dojde, umí nastavit ruce tak, aby se zmírnil jeho pád."

„Robot má ohromný potenciál, protože když se vám podaří vyrobit stroj, který je bezpečný při kontaktu s lidmi a dokáže se chovat podobně jako člověk, potom s ním můžete spolupracovat při plnění úkolů – a to nabízí neuvěřitelné možnosti využití."

Firma Engineered Arts, se sídlem ve městě Penryn nedaleko Falmouth, v současné době používá dvě super rychlé frézky Haas a soustruh s osou Y Haas. Velmi výkonná super rychlá vertikální obráběcí centra Haas jsou osvědčené stroje, které nabízejí vysoké rychlosti otáčení vřetena, rychloposuvy a rychlou výměnu nástrojů, jež jsou potřebné pro velkoobjemovou výrobu a zkrácení doby cyklů.

„Když jsme rozšiřovali naši provozovnu, potřebovali jsme nahradit naše starší CNC stroje. Na základě doporučení od naší subdodavatelské firmy Sharp & Tappin Technology, sídlící v Devonu, jsme investovali do našeho prvního stroje Haas – super rychlé frézky," vysvětluje pan Jackson. „Podařilo se nám získat dotaci od organizace Technology Strategy Board, a protože první stroj Haas byl perfektní, zakoupili jsme soustruh ST-10 s osou Y. Používáme ho s tahačem tyčí k výrobě malých, ale složitých prototypových součástí v sériích kolem 100 kusů."

„Potom jsme se rozhodli zakoupit stroj VF-4SS s vysokorychlostním vřetenem. Využíváme ho naplno, přičemž celé lože je plné upínacích prvků, abychom mohli obrábět série různých součástí v jednom pracovním cyklu."

Stroj Haas VF-4SS je postaven na osvědčené platformě stroje Haas VF-4 s posuvy 1 270 x 508 x 635 mm v osách X, Y a Z. Super rychlý stroj VF-4SS je standardně vybaven přímo poháněným inline vřetenem s 12 000 ot./min. Stroj má nově konstruovaný postranní zásobník nástrojů 24 + 1, který používá lehčí materiály a velmi výkonný servomotor pro výměnu nástrojů, a výměnu jednoho nástroje za druhý zvládne za méně než 1,6 sekundy. Kuličkové šrouby s velkým stoupáním závitu a servomotory s vysokým krouticím momentem na všech osách dosahují vysokých pojezdových rychlostí 35 m/min.

„Nejprve pomocí našeho CAD/CAM softwaru OneCNC vytvoříme soubory, které potom přes USB modul přeneseme do strojů Haas," dodává pan Jackson. „Když je zapotřebí provést nějaké úpravy programu, lze to snadno udělat přímo v řízení Haas. Naši CNC operátoři milují řízení Haas – je výjimečně intuitivní. Kdo ví, možná někdy v budoucnu uvidíme novou generaci RoboThespiana obsluhovat systém řízení CNC stroje!"

Autor Matt Chedgey