Mam wrażenie, że producenci robotów humanoidalnych wpadli w pewną pułapkę. Przez ostatnie lata obserwowaliśmy bowiem nieustanny wyścig o stworzenie maszyny, która będzie jak najbardziej przypominać człowieka i choć wszystko to robi wrażenie, ale jednocześnie nasuwa mi się pytanie, które w całym tym zamieszaniu schodzi zwykle na dalszy plan. Dlaczego właściwie robot miałby ograniczać się do możliwości ludzkiego ciała? Co więc, jeśli zamiast kolejnego mechanicznego pracownika o wzroście przeciętnego człowieka, stworzymy maszynę znacznie większą i silniejszą pokroju wspomnianego Neo1?
Chiński Neo1 ma cztery metry wysokości i potrafi podnosić pół tony
Wspomniany Neo1 ma około czterech metrów wysokości, waży 1,2 tony i według producenta jest w stanie manipulować ładunkami o masie do 500 kilogramów przy wykorzystaniu obu ramion. Co ciekawe, sama konstrukcja nie jest zupełną nowością, bo NeodraDynamics prezentowała ją już podczas tegorocznej konferencji World Robot Conference w Pekinie. Wtedy dowiedzieliśmy się o zastosowaniu pięciopalczastych dłoni oraz ramion o siedmiu stopniach swobody.
Czytaj też: Pierwszy taki robot na świecie. Przebudujesz go po swojemu i wykorzystasz wedle widzimisię
Dopiero jednak październikowa prezentacja na targach China International Industry Fair, przeprowadzona wspólnie z JD Industrial, przyniosła więcej szczegółów dotyczących samego napędu oraz planów przemysłowego wykorzystania maszyny. Dowiedzieliśmy się, że Neo1 dysponuje 41 aktywnymi stopniami swobody, z czego aż 39 jest obsługiwanych przez opracowane przez NeodraDynamics miniaturowe siłowniki hydrauliczne. Pozostałe dwa przeguby, odpowiadające za obrót przedramion, wykorzystują zaś klasyczny napęd elektryczny.
Największe wrażenie robią jednak same siłowniki, bo każdy z nich waży około kilograma, a według producenta jest w stanie generować siłę odpowiadającą obciążeniu liczonemu w tonach. Nie oznacza to oczywiście, że cały robot może swobodnie podnosić dowolny ciężar o takiej masie. Ostateczny udźwig zależy od geometrii ramion, odległości ładunku od przegubów oraz stabilności całej konstrukcji.
Hydraulika zamiast silników elektrycznych
Jeśli od dłuższego czasu śledzicie rozwój robotów humanoidalnych, to zapewne kojarzycie słynnego Atlasa od Boston Dynamics. Jego starsze generacje wykorzystywały hydraulikę, ale w 2024 roku amerykańska firma przeszła na konstrukcję całkowicie elektryczną. Nie była to przypadkowa decyzja, bo napęd elektryczny jest łatwiejszy w utrzymaniu, pozwala precyzyjnie sterować ruchem i nie wymaga całej instalacji hydraulicznej.
Czytaj też: Tak się maluje przyszłość robotów? Wydrukowali go w całości za jednym razem
Dlaczego więc NeodraDynamics postanowiło pójść w przeciwnym kierunku? Wszystko sprowadza się do relacji generowanej siły do gabarytów mechanizmu. Siłownik hydrauliczny wykorzystuje ciecz pod wysokim ciśnieniem, dzięki czemu stosunkowo niewielki element może generować ogromne siły bez konieczności instalowania równie dużego silnika elektrycznego z przekładnią. Hydraulika ma jednak jednocześnie swoje wady, bo wymaga pomp, przewodów, uszczelnień i skutecznego odprowadzania ciepła, a każda nieszczelność może oznaczać kosztowny przestój.
Można więc dojść do wniosku, że Neo1 nie tyle podważa sens elektrycznych humanoidów, ile pokazuje, że różne zadania wymagają różnych konstrukcji. Atlas od Boston Dynamics zmierza w stronę coraz bardziej wszechstronnego pracownika przemysłowego, podczas gdy Chińczycy próbują stworzyć maszynę do zadań wymagających przede wszystkim ogromnej siły.
Czterometrowy humanoid ma jeden zasadniczy problem
Największą zaletą typowych robotów humanoidalnych jest przecież możliwość korzystania z infrastruktury przygotowanej dla człowieka. Drzwi, schody, korytarze, stanowiska montażowe czy narzędzia nie wymagają wtedy całkowitego przeprojektowania. Tymczasem Neo1 ma cztery metry wysokości i waży ponad tonę. Jak więc miałby korzystać z większości przestrzeni roboczych przygotowanych dla ludzi?
Problem ten pogłębia sama masa przenoszonych przedmiotów, bo np. ładunek o masie 500 kilogramów trzymany metr przed osią podparcia generowałby moment siły rzędu 4,9 kNm, a to bez uwzględniania masy oraz ruchu samych ramion. Przy takim obciążeniu nie wystarczy już mocny napęd, bo robot musi również utrzymać stabilność i kontrolować położenie środka ciężkości.
Dochodzi do tego jeszcze jedno pytanie. Dlaczego właściwie mielibyśmy wykorzystywać czterometrowego humanoida zamiast klasycznej maszyny przemysłowej, koparki czy manipulatora osadzonego na platformie gąsienicowej? Takie konstrukcje od dziesięcioleci wykonują ciężką pracę, a przy tym nie wymagają utrzymywania równowagi charakterystycznej dla maszyn o ludzkiej sylwetce. Neo1 będzie więc musiał udowodnić, że jego budowa zapewnia rzeczywistą przewagę, a nie jedynie bardziej widowiskowy sposób wykonywania znanych już czynności.
Czytaj też: Przyszłość wojny właśnie dostała nogi. Armia USA wybrała robota-żołnierza do najgorszych misji
Chińczycy chcą jednak i tak wykorzystywać Neo1 do montażu ciężkich komponentów, przeładunku towarów w portach, prac górniczych, usuwania skutków katastrof, a nawet konserwacji instalacji podwodnych i obsługi infrastruktury jądrowej. W tych ostatnich zastosowaniach znaczenie ma mieć odporność wybranych modułów hydraulicznych na promieniowanie oraz trudne warunki środowiskowe. Współpraca z JD Industrial ma pomóc w znalezieniu rzeczywistych zastosowań i przygotowaniu wdrożeń pilotażowych. Dopiero one pokażą, czy Neo1 będzie opłacalnym urządzeniem przemysłowym. Podobna kwestia dotyczy zresztą testowanych już w fabrykach Hyundaia robotów Atlas.
Źródła: NeodraDynamics, Boston Dynamics
