Roboti už čoskoro uvidia svet ako my. Mäkké stroje dostanú „živé“ oči, ktoré sa dokážu zaostriť úplne samé
Svetlom ovládané elastické šošovky z Georgia Tech prinášajú prelom v mäkkej robotike. Nové materiály napodobňujú ľudské svaly a umožňujú robotom zaostrovať obraz bez ťažkých mechanických častí. Technológia sľubuje revolúciu v dronoch, medicíne aj inteligentných okuliaroch.
V oblasti robotiky sa píše nová kapitola, ktorá prináša sľubný posun v tom, ako stroje vnímajú svet. Mäkká robotika je odvetvie, ktoré sa sústreďuje na vytváranie pružných a prispôsobivých strojov, akoby uvoľňuje robotov z obmedzení zaužívaného dizajnu. Tieto stroje sa totiž nemusia spoliehať na tvrdé a ťažké konštrukcie, čo im umožňuje lepší pohyb a jemnejšiu manipuláciu v prostredí. No práve ich mäkká štruktúra kladie jednu veľkú výzvu, ako im zabezpečiť efektívny zrak bez ťažkých a objemných kamier, ktoré by im len prekážali? Na tému upozornil server theconversation.com.
Dnešné optické zariadenia, ktoré poznáš z mobilov, bezpečnostných systémov či priemyselných strojov, využívajú tvrdé šošovky a zložité mechanizmy. Zaostrovanie je riešené posúvaním týchto šošoviek hore-dole, čo vyžaduje množstvo priestoru a energií. Mäkký roboti však potrebujú niečo oveľa flexibilnejšie a ľahšie. Inšpiráciu vedci hľadali v prirodzenej dokonalosti ľudského oka, ktoré dokáže meniť tvar šošovky pomocou svalov a tým presne zaostriť obraz.
Preskočme však technické detaily a poďme k tomu, čo robí tento nový systém revolučným. Vedci z Georgia Tech vyvinuli šošovku, ktorá nemá žiadne pevné mechanické časti na zaostrovanie. Namiesto toho využíva špeciálne svetlom aktivované materiály. Sú to elastoméry z tekutých kryštálov (tzv. LCE), ktoré sa správajú ako umelé svaly. V pôvodnom výskume sa v tejto kategórii používajú aj hydrogély, no LCE sa ukázali ako mimoriadne presné a rýchle pri reakcii na svetlo.
Roboti možno už o pár rokov budú vidieť svet našimi očami
Tieto materiály reagujú na svetlo konkrétnej vlnovej dĺžky tak, že sa sťahujú a naťahujú, podobne ako svaly v tvojom tele. Keď svetlo osvetlí tieto LCE svaly, zahrejú sa a stiahnu, čím vyvíjajú tlak na kvapalnú alebo mäkkú šošovku v strede a menia jej tvar. Ak sa svetlo vypne alebo zmení, svaly povolia a šošovka sa vráti k pôvodnému tvaru. Výsledkom je možnosť zaostrovania bez pohybu tvrdých dielov, káblov alebo motorov. Takýto princíp je veľmi podobný tomu, ako funguje zaostrovanie v ľudskom oku.
Táto technológia posúva hranice, pretože umožňuje vytvoriť extrémne ľahké a prispôsobivé kamery pre tzv. mäkkých robotov, ktorí sa môžu pretlačiť cez úzke otvory a zvládať zložité úkony, ktoré by doteraz neboli možné. Mikro-drony, ktoré ladne lietajú ako hmyz, by tak mohli vidieť ešte lepšie. V medicíne by sa endoskopy mohli stať mäkšími a bezpečnejšími, čo by znížilo riziko poškodenia tkanív a zároveň zlepšilo kvalitu obrazového záznamu. Rovnako sa táto technológia javí ako sľubná pre inteligentné okuliare či šošovky, ktoré by dokázali automaticky upravovať svoju ostrosť podľa toho, na čo sa práve pozeráš.
Neprehliadni
Vďaka mäkkej robotike budú roboti vyzerať viac ako my ľudia
Samozrejme, ani takéto inovácie neprichádzajú bez výziev. Výskumníci stále skúmajú, ako zlepšiť odolnosť materiálov pri opakovaných pohyboch a ako znížiť výrobné náklady tak, aby sa táto technológia dala aplikovať široko. Navyše musí ísť o riešenia spoľahlivé v náročných podmienkach reálneho sveta, nielen v laboratóriu.
Aj napriek týmto prekážkam je jasné, že svetlom poháňané elastické šošovky znamenajú novú éru prístupu k robotike a optike. Roboty už nebudú len ťažkými a nepraktickými zariadeniami, ale flexibilnými, premenlivými a inteligentnými organizmami, ktoré sa dokážu prispôsobiť svojmu prostrediu a lepšie ho vizuálne chápať. Táto technológia tak posúva hranice možného a naznačuje, že budúcnosť robotov bude mäkšia, ľahšia a naozaj „živá“ v tom najlepšom slova zmysle. Už čoskoro sa možno budeme pozerať na stroje, ktoré sa nielen hýbu, ale aj vidia s ľudskou citlivosťou a presnosťou, ako to poznáš zo sci-fi seriálov či filmov.
