Vzpomínáte na Xiaomi CyberOne? Před pár lety se tenhle robot přišoural na pódium, podal svému šéfovi kytičku a celkově působil dojmem, že každou chvíli zakopne o vlastní napájecí kabel. Byl to úsměvný, i když poněkud neohrabaný první krok – tehdy jsme ho dokonce překřtili na Xiaomi CyberOne: Duch robota, co porazí Teslu . Jenže se zdá, že CyberOne strávil čas mimo záři reflektorů v posilovně. Vrací se totiž s kompletně přepracovanou fyzičkou a jednou naprosto nečekanou vychytávkou: má ruce, které se potí.
A ne, to není vtip. Xiaomi v rámci masivního updatu představilo novou bionickou ruku pro svého humanoida, která řeší jeden z největších problémů současné robotiky: odpadní teplo. Díky integrovanému systému kapalinového chlazení, který funguje jako „bionické potní žlázy“, dokáže CyberOne vykonávat náročné úkoly celé hodiny, aniž by se jeho výkonné motory teplem utavily do bezvědomí. Budoucnost robotické práce zjevně nebude jen automatizovaná, ale také lehce orosená.
Ruka, která se potí
Základní problém při stavbě výkonných a kompaktních robotických rukou je stejný, jako u každého high-end gadgetu: termomanagement. Drobné, vysokootáčkové 100W motory, které jsou potřeba pro dosažení lidské obratnosti, generují spalujících 30 W tepla. Když jich naskládáte několik do jedné dlaně, vytvoříte sice velmi drahý ohřívač rukou, ale robot rychle ztratí výkon.
Řešení od Xiaomi je stejně elegantní jako bio-inspirované. Do konstrukce ruky vložili kanálky pro kapalinové chlazení vytisknuté z kovu pomocí 3D tisku. Tento systém odpaří 0,5 ml vody za minutu, což zajišťuje kontinuální aktivní chlazení o výkonu 10 W. Je to mistrovský kousek inženýrství, který brání tepelnému škrcení výkonu (thermal throttling) během dlouhých směn v továrním provozu. Zatímco váš notebook při zátěži jen zoufale skučí větrákem, CyberOne ten tlak prostě v tichosti vypotí.
Víc než jen efektní trik
Tohle „zpocené“ řešení umožnilo celou řadu dalších radikálních vylepšení. Ruka se smrskla o 60 %, čímž dosáhla dokonalého měřítka 1:1 k ruce 173 cm vysokého muže. To je kritický krok pro zjednodušení přenosu dat ze simulace do reality (sim-to-real). Není ale jen menší; je chytřejší a podstatně odolnější.
Nová konfigurace se pyšní o 83 % vyšším počtem aktivních stupňů volnosti (DOF), čímž se nebezpečně přibližuje k 22–27 stupňům volnosti, které má biologická lidská ruka. A není to jen pro parádu. Hardware byl testován na více než 150 000 úchopových cyklů, čímž hravě strčí do kapsy běžné šlachové mechanismy, které často selhávají už po 10 tisících cyklech. Tohle už není laboratorní prototyp, ale stroj pro průmyslové nasazení.
Důkazem jsou výsledky z praxe – nebo v tomto případě z montáže aut. Při testech v automobilce vykázal CyberOne 90,2% úspěšnost při utahování matic v náročném 76sekundovém cyklu, a tento výkon si udržel stabilně po dobu více než tří hodin.
Robot s citem (a mozkem z open-source)
Aby byl všechen ten hardware k něčemu dobrý, Xiaomi pokrylo dlaň 8 200 milimetry čtverečními taktilních senzorů. Tato hmatová zpětná vazba umožňuje robotu doslova „cítit“ cestu k cíli, což je klíčové v momentech, kdy mu ve výhledu brání vlastní paže nebo jiné předměty. Je to rozdíl mezi tím, když potmě šmátráte po klíčích, a tím, když je suverénně najdete hmatem.
V gestu, které si zaslouží potlesk celé robotické komunity, se Xiaomi rozhodlo podělit o své know-how. Společnost uvolnila jako open-source svůj framework TacRefineNet, systém založený na hmatu pro zlepšení přenosu dat ze simulace do reality, a to včetně 61 hodin surových dat nasbíraných pomocí taktilních rukavic. Projekt najdete přímo zde: TacRefineNet na GitHubu.
Kombinace pokročilého, spolehlivého hardwaru a otevřeného přístupu k vývoji softwaru naznačuje, že Xiaomi už si jen tak nehraje. Neohrabaný robot s kytičkou je pryč a nahradil ho stroj postavený pro skutečnou práci. Taktilní senzory po celé dlani a aktivní kapalinové chlazení mohou být právě těmi chybějícími články, které konečně vytlačí humanoidy z laboratoří do nepřetržitého průmyslového provozu. Éra potících se, cítících a neúnavných robotických dělníků je nám nepříjemně blízko.
