Robot autonomiczny

Robot autonomiczny – robot działający bez ciągłego nadzoru przez człowieka. Za pierwsze autonomiczne roboty uważa się skonstruowane w 1948 roku maszyny Elmer i Elsie, stworzone przez brytyjskiego naukowca Williama Greya Waltera. Współczesnymi przykładami są autonomiczne odkurzacze i inne w pełni autonomiczne roboty usługowe, a także samochody autonomiczne, czyli „pojazdy samochodowe, wyposażone w systemy sprawujące kontrolę nad ruchem tego pojazdu i umożliwiające jego ruch bez ingerencji kierującego”.

Ramiona robotów przemysłowych to z kolei, w definicji Międzynarodowej Federacji Robotyki, „automatycznie sterowane, przeprogramowywane, wielozadaniowe manipulatory, programowalne w co najmniej trzech osiach”. Praca w silnie ustrukturyzowanym środowisku fabrycznym sprawia, że ich autonomia jest znacznie mniejsza niż w przypadku robotów poruszających się w zmiennym otoczeniu.

Zastosowania

Roboty autonomiczne pełnią dziś funkcje usługowe i patrolowe. Amerykański koncern Amazon.com przedstawił 28 września 2021 roku robota Astro, który potrafi autonomicznie patrolować dom i powiadamiać właściciela o wykryciu czegoś nietypowego. Według producenta ma on także wspierać osoby, które zdalnie opiekują się starszymi krewnymi. Prezentowany przez MobileRobots robot Seekur jest zdolny do patrolowania rozległych obszarów przez długi czas i w różnych warunkach pogodowych. Był proponowany służbom zajmującym się zwalczaniem terroryzmu. W latach 2013–2017 koncern TotalEnergies organizował ARGOS Challenge(inne języki), którego celem było zbudowanie pierwszego autonomicznego robota przeznaczonego do pracy w obiektach wydobywających ropę i gaz, odpornego na deszcz, wiatr i skrajne temperatury. W fabrykach stosuje się autonomiczne wózki transportowe (AMR), przenoszące ładunki o masie do 1500 kilogramów, a Hyundai Motor Group od 2021 roku testuje autonomiczne ramię ładujące samochody elektryczne, które rozpoznaje gniazdo ładowania za pomocą systemu wizyjnego opartego na głębokim uczeniu.

Najbardziej znanym robotem o ludzkim wyglądzie jest Sophia, zdolna naśladować ludzkie gesty i prowadzić proste rozmowy. Została zbudowana przez firmę Hanson Robotics(inne języki), która stworzyła również inne konstrukcje humanoidalne, między innymi BINA48 i Joeya Chaos.

Nawigacja

Poruszanie się bez bezpośredniego nadzoru człowieka jest najłatwiejsze w powietrzu, gdzie przeszkody występują stosunkowo rzadko, a najtrudniejsze w przypadku pojazdów naziemnych. Firma SpaceX odzyskuje pierwsze człony rakiet, lądując nimi na autonomicznych bezzałogowych statkach lądowiskowych. Łazik Perseverance wykorzystuje systemy autonomicznej nawigacji, które samodzielnie planują i wykonują przejazd bez oczekiwania na kolejne komendy z Ziemi. W organizowanym przez NASA wyzwaniu Sample Return Robot Centennial Challenge łazik Cataglyphis jako jedyny autonomicznie znajdował, pobierał i zwracał próbki w naturalnym terenie, bez wykorzystania GPS ani busoli magnetycznej. Do nawigacji wykorzystywał dane z czujników inercyjnych, enkoderów kół, lidaru i kamery. W budynkach roboty omijają schody, poruszając się po przestrzeniach dostępnych dla osób z niepełnosprawnościami, oraz obsługują windy i drzwi elektryczne.

Problemy otwarte

Roboty autonomiczne pozostają podatne na nieoczekiwane zmiany w otoczeniu: nagłe światło słoneczne zakłócające działanie systemów wizyjnych czy nierówności terenu mogą prowadzić do awarii całego systemu, ponieważ usterka dowolnego modułu – percepcji, planowania lub wykonania – może unieruchomić robota. Trenowanie nawigacji metodą głębokiego uczenia ze wzmocnieniem w symulacji może powodować rozbieżności po wdrożeniu systemu w rzeczywistym środowisku, określane jako tak zwana luka rzeczywistości. W nawigacji wielu robotów mogą występować zakleszczenia i zachowania egoistyczne, a stabilna koordynacja dużych systemów w czasie rzeczywistym pozostaje problemem otwartym. Fizyczne ograniczenia akumulatorów, silników, czujników i siłowników ograniczają autonomię oraz czas pracy maszyn.

Kontrowersje i regulacje

W 2017 roku Elon Musk ostrzegał, że sztuczna inteligencja może prowadzić do trzeciej wojny światowej, a także podpisał apel o zakaz broni autonomicznej. Jednocześnie należąca do niego Tesla zaprezentowała w 2022 roku prototyp humanoidalnego robota Optimus. W 2021 roku w Genewie obradowała Grupa Ekspertów Rządowych ds. nowych technologii w dziedzinie autonomicznych systemów broni śmiercionośnej, działająca w ramach Konwencji o zakazie lub ograniczeniu użycia pewnych konwencjonalnych broni.

SGR-A1(inne języki), autonomiczna wieżyczka strażnicza opracowana przez Samsung Techwin i Korea University, miała obejmować zintegrowany system obserwacji, śledzenia, otwierania ognia i rozpoznawania głosu. Według doniesień jednostki tego systemu rozmieszczono w Koreańskiej Strefie Zdemilitaryzowanej, jednak ich liczba pozostaje nieznana. Amerykańska armia przyznała w styczniu 2020 roku firmie Textron kontrakt na prototypy Ripsaw M5 w ramach programu średnich robotycznych pojazdów bojowych (RCV-M), o zakładanej masie bojowej 10,5 tony i uzbrojeniu w armatę kalibru 30 mm. Zbudowany dla DARPA przez Carnegie Mellon University Crusher był terenowym, bezzałogowym pojazdem bojowym prezentowanym w 2006 roku. Indie planują autonomicznego drona CATS Warrior, startującego z lotniskowca i współpracującego z myśliwcami Tejas i Su-30 MKI.

W lutym 2017 roku Wirginia jako pierwszy stan USA przyjęła ustawę zezwalającą autonomicznym robotom dostawczym na poruszanie się po chodnikach i przejściach dla pieszych w całym stanie, z limitem prędkości 10 mil na godzinę i masy 50 funtów. W grudniu 2017 roku rada nadzorcza San Francisco uzależniła testowanie takich robotów od uzyskania zezwolenia miejskiego i zabroniła im wykonywania dostaw innych niż badawcze. Podobne regulacje rozważano w Dystrykcie Kolumbii, gdzie projekt Personal Delivery Device Act procedowano w latach 2016–2017.

Przypisy

Bibliografia

• George A.G.A. Bekey George A.G.A., Autonomous Robots: From Biological Inspiration to Implementation and Control, MIT Press, 2017, ISBN 978-0-262-53418-5  (ang.).