Mekani roboti

[drug mile]

Imam potrebu složiti nekakvog robota, ili nešto tome slično. Trebalo bi biti nešto inovativno, namijenjeno učenju i razvoju robotike općenito.

Jedna zanimljiva grana robotike su mekani roboti, a zašto su oni tako posebni objašnjava ova simpatična dama:



Meni su ovi mekani roboti privlačni iz jednostavnog razloga što su mnogo manje razvijani od krutih. Kruti roboti su "krivi" za revoluciju u industriji, to su oni koji zamjenjuju ljudsku radnu snagu, ubrzavaju proizvodnju, povećavaju kvalitetu, odrađuju zadaće koje ljudi ne mogu, voze se po Marsu, lete iznad gradova, ratuju... Razvoj robotike u tom smjeru predvode velike firme i instituti puni para, sa najboljim svjetskim inžinjerima, programerima, marketingom...

Rekao bih da mekani roboti tek trebaju odraditi desetke godina razvoja da bi imali sličan status kao kruti. Kod njih je sve drugačije. Nemaju toliku snagu kao kruti, brzinu, preciznost, pitanje je mogu li isti pokret odraditi više puta za redom. Ali zato neplanirani pokret u smjeru čovjeka neće izazvati takav udarac ili povredu kao kod krutih, pa su sigurniji za rad sa ljudima, pogotovo sa djecom. Lakše ih je učiniti vodootpornima, vatrootpornima, mogu se kretati na mjestima gdje kruti ne mogu, neke zadaće lakše obavljaju nego kruti, npr. branje zrelih jagoda.

Kod krutih robota, već je prilično razvijena paleta aktuatora i senzora. Aktuatori su djelovi koji odrađuju pokrete, npr. motori, cilindri s klipovima, elektromagneti, kotači, zupčanici... a senzori su djelovi koji prikupljaju podatke, npr. kamere, osjetnici temperature, dodira, nagiba...

Kod mekanih, značajan dio aktuatora nije moguć, ili nije primjeren, ili nije potreban. Potrebno je izgraditi nove oblike aktuatora, npr. pneumatske prste koji se savijaju zbog punjenja zračnih mjehura, a napreduje i razvoj umjetnih mišića koji funkcioniraju vrlo slično pravima. Upravo sam vidio da neki njemački institut eksperimentira sa ultrazvučnim senzorima unutar fleksibilnih prstića. Znači, "prst" je zapravo zračni jastuk od silikonske gume koji se pokreće pod utjecajem tlaka u njemu. U njega su ugradili ultrazvučni zvučnik/mikrofon koji prati kako zvuk odzvanja unutar "prsta". Ako prst ne dodiruje predmet, jedan je zvuk. Ako dodiruje neki predmet, zvuk se mijenja. Što ga više stisne, više se zvuk mijenja. Nije isto kojim dijelom ga dodiruje, a niti dodiruje li gladak ili oštar predmet. Za izraditi takav prstić od krutih djelova, bilo bi potrebno desetke djelova povezati u složen mehanizam i opremiti ga senzorima dodira na mnogo mjesta. Kod mekanog robota, radi se samo o zračnom mjehuriću i ultrazvučnom senzoru u njemu.

Ovo je tek jedan od primjera kako novi smjer u robotici otvara nove mogućnosti. Kako sam spomenuo u uvodnom dijelu, treba mi neka ideja s kojom bih se poigrao sljedećih mjeseci. Izraditi nešto mekano, pokretno (a da nema veze sa erotskim rekvizitima ) što po mogućnosti ima i neku praktičnu vrijednost.

[Stitch]

Ništa mi konkretno na pamet ne pada (osim dakako erotskih pomagala). Jesi li razmišljao o nekoj pomoći invalidima?

[drug mile]

Jesam, interakcija sa živim bićima je svakako obečavajući smjer. Osim ljudi, robot može biti u kontaktu i sa životinjama, npr. zamka koja hvata životinju bez mogućnosti ozlijeđivanja. Robotska glista koja ulazi u podzemne tunele i snima život krtica, miševa.



Oke, ako smislim nešto, javim. Ako se još netko bavi robotikom, automatikom i sličnim stvarima, nek ubaci nešto svoje u temu.

[Stitch]

Napravi jegulju. Nešto što može plivati i vijugati po dnu. To je dvostruki izazov.

[drug mile]

Napravi jegulju. Nešto što može plivati i vijugati po dnu. To je dvostruki izazov.

Ali da nije erotsko pomagalo

Tu se negdje vrtim, oko tih malih bića. Sviđaju mi se i stonoge:



Za izraditi stonogu od čvrstih elemenata i motorića, treba vrlo precizno izraditi i sklopiti stotine malih djelova. Imam neku ideju kako je napraviti od "hiperfleksibilnog" materijala, praktički iz jednog komada uz pomoć 3D printera. Pa ako ne smislim uskoro nešto bolje, početi ću raditi na toj ideji.

[Stitch]

Ali da nije erotsko pomagalo

Ne, mislio sam na jegulju kao biće koje pliva i uvjetno rečeno puže, zavlači se u rupe i mulj, što su zbog vijuganja tijela slični pokreti, ali nisu isti. Prouči malo mehaniku - nema trbušnih peraja, a repna, leđne i podrepna peraja spojene su. To je izazov.

[drug mile]

Ne, mislio sam na jegulju kao biće koje pliva i uvjetno rečeno puže, zavlači se u rupe i mulj, što su zbog vijuganja tijela slični pokreti, ali nisu isti. Prouči malo mehaniku - nema trbušnih peraja, a repna, leđne i podrepna peraja spojene su. To je izazov.

Hvala, proučiti ću i njenu mehaniku

[Stitch]

Hvala, proučiti ću i njenu mehaniku

Pogledaj i ovo, možda dobiješ poneku ideju.

[admin]

Mile se bavi robotikom, baš sam komentirao.

https://trkeljanje.com/viewtopic.php?f=17&t=4198

Predlažem premještanje ili dupliciranje — njegovi postovi imaju smisla, a ima smisla i inženjerske znanosti tražiti na prirodnima. Bez matematike, fizike, kemije itd. nema ni bionike.

https://www.enciklopedija.hr/clanak/bionika

Kopirano s Informatike, da se i inženjeri imaju čime baviti na Prirodnim znanostima.

Nadam se da će Mile sada biti znatno popularniji.

[Pastir]

Propustio sam objasniti poveznicu.

Bionika, kao spoj biologije i tehnike, zadnjih desetljeća doživljava pravi procvat — osobito u medicini i rehabilitaciji. Umjesto krutih, metalnih udova koji su donedavno bili standard u protetici, znanstvenici sve češće razvijaju tzv. meke robote — uređaje koji oponašaju gibanje mišića, tetiva i kože. Ti „mekani egzoskeleti“ ne samo da se bolje prilagođavaju tijelu korisnika, nego smanjuju bol, pritisak i trošenje zglobova.

Jedan od ključnih ciljeva bionike danas jest pomoći osobama koje su pretrpjele moždani udar, amputaciju ili boluju od neurodegenerativnih bolesti. Ruka koja misli poput mozga — to više nije znanstvena fantastika: neki protetski udovi već primaju signale iz ostatka živaca i reagiraju na njih gotovo u stvarnom vremenu. U bolnicama se eksperimentalno koristi i tzv. bionička koža — tanka, savitljiva površina koja može „osjetiti“ pritisak i temperaturu.

Ono što bioniku razlikuje od klasične robotike jest upravo ta inspiracija prirodom — od načina kako se kreće hobotnica, do toga kako gušteri regeneriraju repove. I dok zvuči pomalo kao SF, već danas postoje djeca rođena bez udova koja pomoću 3D-printanih bioničkih ruku crtkaju, igraju se i grle — prvi put u životu.

Meni je to najljepši aspekt i najsvrhovitije produbljivanje robotike.

[Stitch]

Razumijem te, i meni je, onako intimno, važnije da robotika pomogne čovjeku, i to ne na banalnoj razini masovne izrade proizvoda, obavljanja monotonih ili opasnih poslova i slično (iako i to jest korisno), nego da ga usavrši, poboljša (nemoj sad to shvatiti u značenju nekakva kiborga).

Pretpostavio sam da ćeš se bionikom pozabaviti, zato se i nisam bunio kad si htio još jednu temu.

[Pastir]

Potpuno se slažem — najupečatljiviji aspekt suvremene robotike nije onaj utilitaran, nego onaj ljudski, gotovo duhovan. Ne da stvori jeftinu radnu snagu, nego da produbi našu ljudskost tamo gdje je ona ranjiva, oštećena ili nedovoljno izražena.

Zamisli ovo: čovjek izgubi finu motoriku zbog nesreće ili bolesti. Ruka mu više ne može precizno zahvatiti, pisati, svirati. Tu ne dolazi u pomoć tvornički robot koji zavrće ventile — nego meki, osjetljivi bionički dodatak koji se ponaša poput živog tkiva, sinkroniziran s mozgom, nervnim impulsima ili čak mišićnim mikro-kontrakcijama. To nije „kiborgizacija“, to je obnova cjelovitosti.

[Pastir]

Ono što nas najviše fascinira, ali i plaši, jest upravo to što bionička tehnologija briše granicu između „ja“ i „alata“. Kad se bionička proteza ponaša kao produžetak volje — ona prestaje biti alat, postaje dio nas. Kao štap slijepca koji nije „drvo“, nego proširenje njegovih osjeta. I tu nastaje čudo: robotika kao empatija. Ne ona koja oponaša emocije — nego ona koja omogućuje da ih čovjek ponovno izrazi: govorom, pokretom, dodirom, osmijehom, prisutnošću. Ona koja ne povećava snagu, nego vraća dostojanstvo.

Primjer koji si negdje naveo — da si svirao pa više ne možeš — upravo je taj arhetip. Bionička ruka koja ponovno svira klavir ne služi samo pokretu. Služi pojedincu, njegovu izrazu, njegovoj tišini koja opet postaje zvuk. Nije to „korisna tehnologija“, to je poezija tehnologije.

Robotika, u svom najdubljem smislu, ne bi trebala biti zamjena za čovjeka — nego izraz vjere u čovjekovu vrijednost. Ako se koristi da ukloni bol, sram, izopćenost — onda je to robotika dostojna imena. Takva tehnologija ne proizvodi više — nego omogućuje više biti.

[Stitch]

Primjer koji si negdje naveo — da si svirao pa više ne možeš — upravo je taj arhetip.

Da, ovdje sam to spomenuo. Tehnički, mogu svirati - ali desetak minuta. Boli me. Kada su mi disektirali vrat, presjekli su nekoliko važnih moždanih živaca. Rame mi je bilo spušteno za čitav pedalj, bio sam nakrivljen. Dugo je trajalo da se vratim u normalan položaj, da mogu podići ruku iznad ramena i slično. Nije pomogla ni pandemija, bio sam rizična skupina pa se nisam smio kretati, ići na rehabilitaciju, vježbati onako kako bi trebalo... Zato mi je rame smrznuto. Tramal pijem praktički svakodnevno, jedino tako mogu satima sjediti za stolom i raditi.

Robotika tu ne pomaže. Preciznije, mogla bi riješiti dio problema, da dobijem novu ruku zato što su mi izvadili glavnu žilu i uzeli dijelove za rekonstrukciju jezika, ali bol je nešto što zahtijeva sistemsko liječenje, na razini cijeloga tijela.

[drug mile]

Ne znam kako bol funkcionira, zamišljam ga kao informaciju koju živci prenose od periferije do mozga. Očito da medicina trenutno nema rješenja kakva imamo u inžinjerstvu, da se neispravan dio jednostavno zamijeni sintetičkim, npr. zamijene žile, živci, mišići... Još smo na sintetičkim kostima.

Vjerujem da se bliži trenutak da, kao što rade kukove po mjeri, izrade i ostale vrste tkiva. Razvoj robotike možda pomaže u tome, jer za takav razvoj treba jako mnogo novca. Humanoidni roboti bi se vjerojatno dobro prodavali. Kad već imamo umjetnu inteligenciju da misli za nas, sigurno bi mnogi voljeli imati i čovjekolike spremačice po kući, dostavljače hrane i sl. Tu se može zaista mnogo novca sliti, kao prirodni nastavak razvoja umjetne inteligencije. I onda, kako bude napredovao razvoj sintetičkih tkiva, robo-sluge, sex lutke i slično, ogranak svega toga će to dići na medicinski prihvatljivu razinu.

Nedostatak fleksibilnih djelova robota je možda u nepredvidivosti. Prilično je jednostavno izračunati koliko se puta mora okrenuti neki motorčić da se robotska ruka dovede u određeni položaj. Ali kada bi te robotske ruke bile izrazito fleksibilne, onda je teško predvidjeti što će se dogoditi kada se uputi par impulsa u aktuatore. Ud se možda savije, zaljulja, uvrne, pa onda takvih par zglobova, i imamo ruku koja se nepredvidivo ponaša. Ali, povežemo ju na umjetnu inteligenciju, i ona može ispitati što se sve može takvom rukom. Može pokušati brzo pokrenuti zglob, naglo ga zakočiti, zavibrirati raznim periodima, pa to kombinirati sa istim pokusima u svim ostalim zglobovima. I pratiti što se događa. Kao što dijete treba mnogo naučiti da uopće ustane, a onda postane majstor u upravljanju svojim tijelom, možda slično treba tražiti i od robota. Dati mu par zglobova povezanih gumama, možda neke viseće stvari, neke krute, mjehuriće koje može napuhavati po potrebi, tekućinu koju može premještati po tijelu kako bi mijenjao težište, pa neka dalje uči kako odraditi konkretan posao. Možda nas iznenadi nekom kretnjom za koju nismo ni znali da postoji.

[Stitch]

Hrvatska će nažalost te sustave (ako ikad!) uvesti tek kao gotove zapadne proizvode, i to za mali broj korisnika. A svijet je daleko odmaknuo, pogotovo na sjecištu robotike, neuroznanosti i biomedicine.

Malo sam istraživao što se zbiva, već postoje čudesa. Proteze koje osjećaju dodir i bol (SAD, Italija, Švicarska) - projekti LUKE Arm (po Lukeu Skywalkeru), koji je razvijen na DARPA-inim tehnologijama, te LifeHand (Italija / Švicarska) omogućuju korisnicima da pokreću prste voljno putem elektroda povezanih s mozgom ili mišićima, da osjete dodir (povratna informacija putem senzora), da razlikuju teksturu, pritisak, čak i temperaturu...; egzoskeleti za hodanje (Francuska, Japan, SAD) - ReWalk (Izrael / SAD), HAL (Japan), Atalante (Francuska)... omogućuju kvadriplegičarima i teškim paraplegičarima da ponovno hodaju pomoću EEG signala, mišićne kontrakcije ili daljinskog upravljanja; sučelja mozak - stroj (BCI) - instituti Neuralink (Musk), BrainGate i École Polytechnique Fédérale de Lausanne razvijaju sustave gdje osoba razmišlja o pokretu, signal se prevede u digitalni impuls koji zatim pomakne kursor, robotsku ruku ili egzoskelet... Nedavno je pacijent s amiotrofičnom lateralnom sklerozom (ALS) putem misli pisao poruke i surfao internetom.

Pa prevoditelji znakovnoga jezika u govor (Ujedinjeno Kraljevstvo, Kanada, Indija), gdje pametne rukavice s kamerama i senzorima prate znakovni jezik, prevode ga u tekst ili govor u stvarnom vremenu; robotske ortoze za djecu (postoje sustavi za dječju cerebralnu paralizu, npr. T-WREX, robotska ruka koja uči dijete kako upotrebljavati mišiće, i PneuMobility, lagani egzoskeleti s pneumatskim, mekanim mišićima - tu je pak fokus na rehabilitaciji igrom); umjetna koža i mišići (gdje mekana robotika dolazi do punog izražaja) - nove generacije robotskih dodataka rabe polimere osjetljive na dodir i istezanje, materijale koji reagiraju poput mišića na električni impuls, biokompatibilne materijale koji se ugrađuju u tijelo. Tu se najviše radi na umjetnoj koži, koja bi mogla pokrivati proteze i vratiti osjećaj dodira, topline, čak i boli, što je presudno za prirodan pokret.

A cijene? Prava sitnica. Napredna bionička ruka (s osjećajem dodira) 50-100 tisuća eura, egzoskelet 80-200 tisuća eura, jednostavnije sučelje mozak - računalo 30-60 tisuća eura, ali uz goleme troškove instalacije i treninga...