Niemiecka firma buduje autonomiczne sztuczne zwierzęta. Poprawianie natury? Zabawa w Boga?
Lecą całą chmarą, są ogromne, a ich błękitne skrzydła zdobi napis „Festo” – bo tak nazywa się firma, która je stworzyła. Ten międzynarodowy koncern z siedzibą w Esslingen am Neckar, wyspecjalizowany w automatyce przemysłowej, od kilku lat sporo inwestuje w bionikę. Błękitne robotyczne motyle to tylko jeden z gatunków cyfrowych stworzeń, które zbudowali jego konstruktorzy.
Adres filmu na Youtube: https://www.youtube.com/watch?v=1gu3z7w4Vc8
Źródło: Festo / YouTube
Motyle powstały w ramach projektu eMotionButterflies Festo. Mają ultralekką konstrukcję i potrafią bezkolizyjnie latać w grupie. Pomaga im w tym system naprowadzania i monitoringu: dziesięć kamer zainstalowanych w pomieszczeniu namierza sztuczne owady za pomocą umieszczonych na nich znaczników podczerwieni, a dane o pozycji każdego są przesyłane do nadzorującego lot centralnego komputera. Każdy motyl ma własną elektronikę pokładową.
Z wdziękiem, bezszelestnie
Miałe mechaniczne jaskółki BionicSwifts, także superlekkie i samodzielnie nawigujące, są na tyle zwinne, że potrafią latać w pętlach i ciasnych skrętach, z wdziękiem i bezszelestnie trzepocząc skrzydłami. One także potrafią poruszać się autonomicznie i w sposób skoordynowany – dzięki nawigacji GPS w zamkniętej przestrzeni. Ster wysokości sztucznego ptaka znajduje się w jego ogonie.
Adres filmu na Youtube: https://www.youtube.com/watch?v=v8fgc77dwwg
Źródło: Festo / YouTube
BionicOpter Festo robi wrażenie maszyny bardziej skomplikowanej. Naśladuje ważkę, a jego lot jest bardziej siłowy. Ten cyberowad także może latać we wszystkich kierunkach, unosić się w powietrzu i szybować.
Adres filmu na Youtube: https://www.youtube.com/watch?v=nj1yhz5io20
Źródło: Festo / YouTube
W każdej płaszczyźnie
BionicFlyingFox, robotyczny nietoperz, to już nieco większy sprzęt. Połączenie zintegrowanej elektroniki pokładowej z zewnętrznym systemem śledzenia ruchu pozwala mu na na wpół autonomiczne przemieszczanie się w każdej płaszczyźnie. System śledzenia ruchu, z którym się na bieżąco komunikuje, rejestruje jego położenie i planuje trasę lotu. Do startu i lądowania potrzebuje co prawda pomocy człowieka, ale całą resztę załatwia już autopilot.
Adres filmu na Youtube: https://www.youtube.com/watch?v=zDq4kjY19UU&t=56s
Źródło: Festo / YouTube
Ważną częścią systemu nawigacji są tu dwie kamery na podczerwień, które śledzą z ziemi lot BionicFlyingFox. Wykrywają nietoperza za pomocą czterech aktywnych markerów podczerwieni przymocowanych do nóg i końców skrzydeł. Obrazy z kamer trafiają do centralnego komputera, który ocenia dane i koordynuje lot niczym kontroler z wieży na lotnisku. Komputer przechowuje też w pamięci wstępnie zaprogramowane ścieżki, które określają tor lotu maszyny.
Odczarować lot ptaków
Tworząc SmartBirda, konstruktorzy z Festo inspirowali się mewą srebrzystą. Ten latający robot jest w stanie startować, latać i lądować samodzielnie. Wyposażone w aktywny przegubowy napęd skrętny skrzydła zapewniają mu nie tylko odpowiednią siłę nośną, ale też solidny napęd. Festo chwali się, że odczarował lot ptaków.
Adres filmu na Youtube: https://www.youtube.com/watch?v=nnR8fDW3Ilo&t=45s
Źródło: Festo / YouTube
Festo jest pionierem w dziedzinie bioniki w technice automatyzacji. https://www.sztucznainteligencja.org.pl/ramie-w-ramie-ze-zmyslna-reka/ Tworzy najprzeróżniejsze robotyczne stworzenia latające, pływające, pełzające i skaczące – od owadów po kangury i barakudy. Całą tę menażerię projektuje zespół o nazwie Bionic Learning Network, owoc sojuszu konstruktorów firmy z renomowanymi uniwersytetami, instytutami badawczymi i innymi przedsiębiorstwami.
Skąd ta skłonność?
Pytam Karoline von Häfen, zarządzającą projektem korporacyjnym Bionics w Festo, skąd wzięła się ta skłonność firmy do budowania robotycznych zwierząt.
– Z pomocą bioniki chcemy identyfikować nowe technologie i oferować klientom jeszcze lepsze rozwiązania w automatyce, w której coraz większego znaczenia nabiera elastyczność, lekkość konstrukcji i efektywność energetyczna. Inteligentna sieć obiektów latających i tras GPS tworzy system nawigacji 3D, który może być stosowany w fabryce przyszłości – odpowiada, dodając, że autonomiczne roboty latające mogłyby też być wykorzystywane do transportu materiałów.
Tego, co natura stworzyła i rozwinęła w ciągu milionów lat, człowiek nie może prześcignąć ot tak, w mgnieniu oka
Jak daleko z tyłu za naturą są jeszcze ludzie tworzący roboty naśladujący zwierzęta?
– Odtwarzanie natury w robotyce to ekscytujące wyzwanie, bo natura pokazuje, jak osiągnąć maksymalną wydajność przy minimalnym zużyciu energii. Świadczy o tym na przykład konstrukcja skrzydła ptaka, niezrównana pod względem wydajności. Dzikie gęsi, by dotrzeć do swoich zimowych kwater, muszą przemierzyć nawet 5 tysięcy kilometrów. A żurawie potrafią latać nad Himalajami – mówi Karoline.
Nie ścigać się z naturą
Jedną z centralnych spraw w badaniach bionicznych Festo jest zdolność adaptacji organizmów w różnych siedliskach. W przyszłości automaty będą musiały adaptować się do różnych scenariuszy produkcji. Budowanie modeli zwierząt pomaga Festo zdobyć cenną wiedzę w tej dziedzinie.
– Dla nas natura jest wzorem do naśladowania i źródłem pomysłów, ale my jej nie kopiujemy – zastrzega Karoline. – Przekształcamy rozwiązania pochodzące z natury w technologię. Tego, co natura stworzyła i rozwinęła w ciągu milionów lat, człowiek nie może prześcignąć ot tak, w mgnieniu oka. Największym wyzwaniem nie jest dla nas „wyprzedzanie” natury, lecz sprawienie, by przyroda i technologia współpracowały ze sobą w sensowny sposób.