Naukowcy CBK PAN budują robota do szklarni, który może się przydać w kosmosie

Przy konstrukcji robotów CBK współpracuje z Instytutem Mikroelektroniki o Wysokiej Wydajności im. Leibniza z Niemiec.

Zdaniem prof. Banaszkiewicza naziemne i kosmiczne roboty, mimo różnic, pod wieloma względami działają podobnie. Dużą część wykorzystanych przez naziemne roboty technologii da się przenieść w kosmos. "Robot kosmiczny mógłby może wymagać innych sensorów czy budowy mechanicznej, ale na przykład sterująca nim sztuczna inteligencja byłaby bardzo podobna do działającej na Ziemi. SI jest kluczem do samodzielnego działania robotów, także na różnych ciałach kosmicznych" – wyjaśnił naukowiec.

Opracowywana przez jego zespół SI będzie na przykład oceniała stan owoców. "Będziemy ją trenować, pokazując jej wiele obrazów z pomidorami – dojrzałymi i niedojrzałymi. Po takim treningu powinna prawidłowo wybierać te pomidory, które nadają się do zerwania” – tłumaczył.

Podkreślił jednak, że całe zadanie robota będzie o wiele trudniejsze. „Zbieranie pomidorów nie jest tak proste, jak mogłoby się wydawać. Mówimy o pomidorach malinowych, bo takich jest większość w Polsce. Po pierwsze muszą być one zrywane razem z szypułkami. Potem trzeba je układać od razu w skrzynkach i to w specjalny sposób. Najpierw układa się warstwę pomidorów ułożonych szypułkami do dołu, a na nie kolejną warstwę ułożoną szypułkami do góry, tak aby szypułki nie raniły sąsiednich pomidorów” – opisał prof. Banaszkiewicz.

Człowiek z takimi czynnościami radzi sobie bez trudu, bo ma zwinne dłonie. Dla robota to nie lada wyzwanie, bo jego manipulatory nie są tak sprawne. Naukowcy z CBK PAN zamierzają wykorzystać dostępne na rynku dosyć proste dwupalczaste manipulatory. To dlatego, że cena takiego elementu obejmuje zwykle 15-20 proc. ceny całego robota. "Gdybyśmy chcieli zaprojektować własny chwytak, byłby to tak naprawdę oddzielny projekt" – wyjaśnił rozmówca PAP.

Zapewnił, że konstruowany robot mógłby znaleźć różne zastosowania w przestrzeni kosmicznej.

"Na Ziemi będziemy zrywali pomidory, ale na przykład na Księżycu podobny robot mógłby zbierać fragmenty skał. Z pomocą odpowiednich czujników mógłby na przykład określać, z jakim rodzajem skały ma do czynienia. Zamiast o stopniu dojrzałości pomidora, będzie mówili o cechach spektralnych skały. Zadanie robota polegałoby np. na zbieraniu odłamków czy kamieni, ich układaniu i transporcie do bazy. Czynności będą więc w dużej mierze podobne do tych, jakie potrzebne są w szklarniach z pomidorami" – przekonywał prof. Banaszkiewicz.

W CBK PAN projektowany jest również robot do czyszczenia paneli słonecznych. "Chcieliśmy najpierw stworzyć jedną maszynę z modyfikowalnym ramieniem, ale okazało się np., że w szklarni potrzebny jest specjalny system zapewniający mobilność. (...) Zrezygnowaliśmy więc z ramienia i chcemy zastosować automatyczną, odłączającą się od robota myjkę. Co ok. 20 minut myjki trzeba jednak ładować oraz wymieniać w nich płyn myjący. Stwierdziliśmy, że najlepiej będzie, aby zamiast jeżdżącego robota zajmował się tym latający dron, który będzie latał między stacją dokującą i myjką, uzupełniał płyn i ładował baterie. Taki system będzie mógł z łatwością przenieść myjkę z jednego panelu na inny" – opisał prof. Banaszkiewicz.

Naukowiec przyznał, że wykorzystanie w kosmosie tworzonych w projekcie technologii to kwestia raczej odległej przyszłości. "Zajmujemy się czymś, co może być przydatne później. Świat nastawia się na intensywną eksplorację Księżyca, mówi się też coraz więcej o Marsie. Dzięki zdobywanym kompetencjom będziemy mieli więcej możliwości udziału w różnego rodzaju, związanych z tą eksploracją projektach" – podkreślił.

W ramach współpracy z niemieckim instytutem zdecydowano, że CBK PAN zajmie się zakupem odpowiednich podzespołów, wykonaniem niektórych elementów mechanicznych (np. jeżdżącej podstawy) i opracowanie sztucznej inteligencji wyższego poziomu. "Razem z niemieckim zespołem będziemy też pracowali nad SI niższego poziomu, czyli zajmującej się np. rozpoznawaniem obrazu potrzebnym do klasyfikowania pomidorów czy nawigacji. Nasz partner będzie też odpowiadał m.in. za część dotyczącą sensorów, takich jak kamery czy lidary. Gotowe urządzenia będziemy testowali wspólnie” – wyjaśnił prof. Banaszkiewicz.

Jego zdaniem istnieje duża szansa na wprowadzenie robotów na rynek. „Niemiecka grupa będzie też w większej mierze zajmowała się komercjalizacją, ponieważ bliżej współpracuje ona z przemysłem. W celu wprowadzenia robotów na rynek potrzebni będą partnerzy biznesowi. Wynika to nie tylko z charakteru naszych instytutów, ale także z warunków finansowania. Pracujemy w ramach projektu transgranicznego, który z założenia musi mieć charakter badawczy. Dostajemy już jednak zapytania od plantatorów, którzy chcieliby mieć takiego robota w swoich szklarniach” – tłumaczył prof. Banaszkiewicz.

Prof. dr hab. Marek Banaszkiewicz jest profesorem w Laboratorium Dynamiki Manipulatorów Satelitarnych oraz promotorem w Szkole Doktorskiej Centrum Badań Kosmicznych PAN. W latach 2006-2014 pełnił funkcje dyrektora CBK PAN, a w latach 2014-2016 kierował Polską Agencją Kosmiczną.

Projekt MobiRobAI jest realizowany w ramach programu Interreg VI A Brandenburgia – Polska 2021–2027. To program wspierający projekty na pograniczu brandenbursko-polskim. Jest on współfinansowany ze środków unijnych - Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego.

Marek Matacz (PAP)

mat/ agt/ mow/