Čeští technici z ČVUT vyvinuli robota, který se učí sledováním a posloucháním člověka

Budoucnost průmyslových robotů při učení nových výrobních postupů je podle českých techniků v napodobování pohybů pracovníků a naslouchání jejich instrukcí, které lidé řeknou při předvádění úkonů. Vývoj výzkumníků z ČVUT dvěma a půl miliony korun podpořila Technologická agentura ČR a v praxi by se měl projekt ověřit ještě letos.

Průmyslový robot, který se dokáže naučit plnit zadanou úlohu pozorování a napodobováním pohybů člověka, a navíc také poslouchat slovní popis provázející motorické předvádění. Takové je řešení učení strojů rozpoznáváním pohybů i jazyka, za kterým stojí čeští výzkumníci z ČVUT.

Sémantická segmentace nově naučeného objektu v obraze pomocí MaskRCNN v průběhu úlohy. (detekce manipulovaného objektu včetně jeho typu, pozice a orientace) (autor: Jiří Sedlář)

Využití v praxi by projekt měl zejména u výrobců, kteří využívají průmyslové roboty pro velmi rozličnou produkci, ale také u menších firem, které si nechtějí kupovat jednotlivé roboty specificky připravené pro danou úlohu.

„Tato technika umožňuje rychlou a pružnou změnu robotického chování, a je proto vhodná pro pravidelné přeučování úloh. Doposud jsme pracovali v simulovaném prostředí a provedli první zkoušky v praxi. V letošním roce se právě na ověření projektu v reálném prostředí zaměříme a zároveň budeme vyvíjet metody zkvalitnění učení a přenosu znalostí mezi jednotlivými úlohami,“ konstatovala vedoucí vývojového týmu Karla Štěpánová z Českého institutu informatiky, robotiky a kybernetiky ČVUT.

První na světě

„Dle našich poznatků jsme ve světě první, kdo využívá k učení robotů pozorování demonstrované akce spolu se zpracováním instrukcí v přirozeném jazyce,“ dodala Štěpánková.

Většina existujících přístupů využívá pro rozpoznávání pohybů zaučující osoby markery na jejím těle. To neumožňuje stroji jednoduché sledování běžných pracovníků. Češi proto zvolili jiný přístup.

Detekce kostry člověka pomoci knihovny OpenPose (autor: Michael Tesař)

„Naše metoda by měla umožnit pozorování velkého množství pracovníků při jejich běžné práci. Ti nemusí mít žádné technické vzdělání. Díky tomu robot získá obsáhlou sadu úkonů, která zvýší přesnost provádění úkolu. Přidání jazykových instrukcí navíc umožní lepší rozpoznání akce, která zůstane při pozorování skryta, například zašroubování šroubku na dně misky a podobně,“ vysvětluje dále Štěpánová.

Při zásadním ověřování řešení v praxi, které je hlavním letošním úkolem týmu, budou výzkumníci přímo v provozu firmy KUKA ověřovat úlohy manipulace a skládání objektů. S firmou Valk Welding CZ se pak výzkumníci snaží automatizovat učení úloh sváření. „Budeme také konzultovat se samotnými odborníky z praxe, zda je řešení pro ně uživatelsky příjemné,“ informovala Karla Štěpánová.

„Automatické učení industriálních robotů novým výrobním postupům bez nutnosti vytváření příslušných software je příkladem nové průmyslové revoluce, respektive trendu pro Průmysl 4.0. Znamená výrazné snížení času i nákladů na přípravu robotů pro nové výrobní úlohy,“ zhodnotil přínosy vývojového projektu předseda TA ČR Petr Konvalinka.

Diskuze k článku