Ένα καινοτόμο ρομποτικό σύστημα, σχεδιασμένο για να επιχειρεί σε επικίνδυνα περιβάλλοντα μετά από φυσικές καταστροφές, παρουσίασαν επιστήμονες από την Ιαπωνία και την Ελβετία. Πρόκειται για ένα γιγαντιαίο ρομποτικό χέρι εξοπλισμένο με σύστημα εκσκαφής βασισμένο στην τεχνητή νοημοσύνη, το οποίο στοχεύει να ενισχύσει την ακρίβεια και την ασφάλεια σε αποστολές όπου η ανθρώπινη παρουσία ενέχει υψηλό ρίσκο.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, το ρομποτικό χέρι — το οποίο κατασκευάστηκε στο πλαίσιο του προγράμματος Collaborative AI Field Robot Everywhere (CAFE) — συνδυάζει την προηγμένη ρομποτική με την τεχνητή νοημοσύνη για την εκτέλεση επικίνδυνων εργασιών καθαρισμού που υπό κανονικές συνθήκες, θα έθεταν σε κίνδυνο την ανθρώπινη ζωή.
Το πρόγραμμα CAFE (Collaborative AI Field Robot Everywhere) χρηματοδοτείται από το Ιαπωνικό Υπουργικό Συμβούλιο και τον Οργανισμό Επιστήμης και Τεχνολογίας της Ιαπωνίας. Αναπτύσσεται εδώ και πέντε χρόνια και αποσκοπεί στην παροχή ασφαλών και ακριβών λύσεων σε περιοχές με ασταθή ερείπια, πλημμυρισμένες εκτάσεις ή γκρεμούς που έχουν καταρρεύσει.
Πώς λειτουργεί το ρομποτικό χέρι
Αυτό που κάνει το ρομποτικό χέρι μοναδικό είναι η ικανότητά του να προσαρμόζει τη λαβή του σε διαφορετικά αντικείμενα. Αξιοποιώντας την τεχνογνωσία της έρευνας στον τομέα της μαλακής ρομποτικής του ETH Zurich, το σύστημα σχεδιάστηκε ώστε να μπορεί να χειρίζεται με την ίδια ακρίβεια εύθραυστα αλλά και βαριά αντικείμενα. Αυτό καθίσταται δυνατό μέσω πνευματικών ενεργοποιητών, οι οποίοι λειτουργούν ως «μύες» που κινούνται με τη βοήθεια του αέρα.
Αισθητήρες στις άκρες των δαχτύλων και στην παλάμη του ρομποτικού χεριού παρέχουν συνεχή πληροφόρηση, επιτρέποντας στο σύστημα να ρυθμίζει τη δύναμη της λαβής. Σε πρόσφατη επίδειξη, το ρομποτικό χέρι σήκωσε απαλά μπλοκ αφρού καθώς και αιχμηρά μεταλλικά κομμάτια, χωρίς να τα καταστρέψει ή να χάσει τον έλεγχο.
Μπορεί να εναλλάσσει άμεσα απαλή και ισχυρή λαβή, αποδεικνύοντας την ευελιξία του στον χειρισμό απρόβλεπτων και ασταθών ερειπίων. Είναι επίσης αρκετά ανθεκτικό ώστε να λειτουργεί σε δύσκολα περιβάλλοντα όπως διαβρωμένες κοίτες ποταμών ή αποκλεισμένες κοιλάδες. Με όριο βάρους τους 3 τόνους, μπορεί να επιχειρεί σε περιοχές όπου τα συμβατικά βαριά μηχανήματα αδυνατούν.
Η συμβολή της Τεχνητή Νοημοσύνης
Ένα από τα κύρια ζητήματα που επιδιώκει να αντιμετωπίσει το πρόγραμμα CAFE είναι η δημιουργία φυσικών φραγμάτων. Όταν οι κατολισθήσεις που προκαλούνται από σεισμούς ή έντονες βροχοπτώσεις, φράζουν ποτάμια, ολόκληρες κοινότητες κινδυνεύουν από καταστροφικές πλημμύρες. Μέχρι σήμερα, οι παρεμβάσεις γίνονταν χειρωνακτικά ή με τη χρήση αντλιών, συχνά υπό εξαιρετικά επικίνδυνες συνθήκες — όπως συνέβη μετά τον σεισμό Niigata-Chuetsu το 2004.
Το ρομποτικό χέρι συνδυάζεται με ένα σύστημα εκσκαφής που λειτουργεί με τεχνητή νοημοσύνη. Το λογισμικό αναπτύχθηκε στο Ινστιτούτο Nara με χρήση ενισχυτικής μάθησης Sim-to-Real, που επιτρέπει στο σύστημα να εκπαιδεύεται σε προσομοιώσεις και έπειτα να εφαρμόζει τις δεξιότητές του στον πραγματικό κόσμο. Αντί να ακολουθεί προκαθορισμένες εντολές, το σύστημα προσαρμόζεται αυτόματα, αποφασίζοντας πού και πόσο βαθιά να σκάψει και πώς να απομακρύνει εμπόδια χωρίς να αποσταθεροποιήσει την περιοχή.
Από το εργαστήριο στην πράξη
Η επίδειξη του Αυγούστου στην Τσουκούμπα έδειξε ότι το σύστημα βρίσκεται στο Επίπεδο Ετοιμότητας Τεχνολογίας (TRL) 4, αποδεικνύοντας τη λειτουργικότητά του σε ελεγχόμενο περιβάλλον. Επόμενος στόχος είναι το TRL 5, δηλαδή η λειτουργία του υπό ρεαλιστικότερες συνθήκες, με δοκιμές στον πραγματικό κόσμο να προγραμματίζονται για τον Νοέμβριο του 2025.
ΠΗΓΗ: Interesting Engineering
