Dragan KOSOVAC

1. jul 2022.

Bez obzira na to koju granu tehnologije posmatrate, razvoj novih uređaja, koncepata, prototipa i test-platformi ne prestaje. Bilo da se radi o uređaju koji će naći primenu u industrijskom okruženju, opasnim uslovima, lokalnom restoranu ili u domovima miliona ljudi širom sveta, njihovo neprestano usavršavanje i dodavanje, kako mehaničkih, tako i moćnijih računarski komponenata, efektivno ih čini istom vrstom mašine - robotima. Ovom prilikom, osvrnućemo se na tri zanimljiva, inovativna robota koji su tokom proteklih meseci privukli pažnju javnosti, ali su vam se, možda, provukli ispod radara. A kako i ne bi, neki od njih su zaista sićušni.

Robarmen

Nažalost, ljudi iz kompanije Shakr Makr propustili su idealnu priliku da robotskog barmena nazovu Robarmen, već su mu dali ime tipično italijanskog šankera: Toni. Ipak, čak i ako vam naziv ove nove vrste barmena nije po ukusu, brojni kokteli koje je u stanju da napravi sigurno će biti.

Pomenuta kompanija Shakr Makr je interdisciplinarni razvojni tim iz Torina u Italiji, čiji rad je zasnovan na tome da implementiraju trenutno dostupan tehnološki nivo razvoja robotike u što više poslova koji mogu da se automatizuju. Ipak, njihov rad ne bi bio moguć bez brojnih tehnoloških partnera, pa su neophodan softver i hardver za stvaranje Tonija obezbedile kompanija Kuka, Yaskawa, kibox i CiA Automation and Robotics.

Najupečatljiviji deo Tonija svakako su njegove dve robotske ruke. Svaka od njih je, zapravo, model KR Agilus iz kompanije Kuka iz Augsburga u Nemačkoj. Iako se radi o robotizovanoj ruci industrijskog kvaliteta sa šest pokretnih zglobova, ovaj specifičan robot, pored neophodne snage i preciznosti, može da se pohvali i prilično kompaktnim dimenzijama, takoreći, idealnim za opsluživanje opreme koju koristi barmen. Ruke su, naravno, samo deo celog robota koji, tehnički gledano, obuhvata i šank i vitrinu sa preko 150 vrsta pića koja mogu da se koriste tokom priprema vašeg omiljenog koktela.

Dok je razgovor sa barmenom jedan od sastavnih elemenata kompletnog ugođaja posete baru, Toni na prvo mesto stavlja efikasnost i maksimalan izlazak u susret željama korisnika. Bilo da se nalazite na krovu luksuznog hotela TownHouse Duomo u Milanu, na aerodromu Changi u Singapuru ili slavnom Stripu u Las Vegasu, ako želite da naručite piće od Tonija, dovoljno je da priđete šanku i preko touchscreen interfejsa odaberete željeni koktel. Ipak, postoji još komforniji način da to uradite, putem aplikacije Shakr Makr, koju ćete besplatno preuzeti na svoj mobilni telefon. Nakon što u aplikaciji odaberete lokal u kom se nalazite, možete da date mašti na volju, jer Toni, naravno, raspolaže opsežnom bazom recepata klasičnih i modernih koktela i u stanju je da spravi bilo koji, ponekad čak uz izvođenje vizuelno impresivnih poteza rukama. Toni je u dosadašnjem radu uspeo da postigne maksimalnu brzinu od 120 koktela na sat, odnosno, rekord mu je 800 napravljenih koktela za jedno veče.

Transfo-materijal

Prilikom stvaranja bilo kog uređaja, nekoliko bitnih faktora mora da se uzme u obzir. Umešnost, obučenost i kreativnost samih konstruktora sa jedne strane, sa druge funkcionalni zahtevi koje uređaj mora da ispuni, a sa treće sam stepen razvoja tehnologije uz pomoć koje se uređaj izrađuje, što pokriva elektroniku, mehaniku, kao i materijale koji se koriste prilikom konstrukcije.

Tročlani istraživački tim sa Univerziteta Virginia Tech razvio je jedan takav, novi materijal koji ima potencijal da uvede mini-revoluciju u konstrukciju modernih uređaja, pa, tako, i robota. Ideja vodilja je bila da se stvori materijal koji funkcioniše slično živom tkivu kao što je mišićno: da promeni oblik, zadrži ga pod opterećenjem, a zatim se vrati u prvobitno stanje. Želja da se razvije materijal koji se lako prilagođava nepravilnim oblicima različitih objekata odveo ih je u pravcu kirigamija. U pitanju je japanska veština pravljenja oblika od papira, ali za razliku od poznatijeg „brata” origamija, koji se oslanja isključivo na savijanje, kirigami dodaje u kombinaciju i sečenje papira, što omogućava stvaranje kompleksnih trodimenzionalnih oblika. Kroz seriju eksperimenata i simulacija, došli su do kompleksne šeme zasnovane na trouglovima, koja je pružala tankim listovima od gume ili kompozita mogućnost da se prilagode različitim oblicima različitog stepena kompleksnosti, ali za potpuno ispunjenje prohteva novog materijala, bio je neophodan još jedan, metalni sloj. U okviru gumenog sloja, u ivice pomenutih trouglova, ugrađen je metalni endoskelet koji pomaže da konstrukcija zadrži željeni oblik. Skelet od „običnog” metala, na primer, bakarnih žica, ima dva problema: zahteva spoljašnju mehaničku manipulaciju da bi zauzeo željeni oblik, a i serija savijanja vremenom uzrokuje pucanje. Zato je primenjen specijalni LMPA metal (Low Melting Point Alloy - engl. legura sa niskom tačkom topljenja) koji zagrevanjem na samo 60 stepeni celzijusa postaje tečan. Kada je metal u tečnom stanju, gumeni materijal može da se prilagođava željenom obliku, a kada se ohladi, daje konstrukciji čvrstinu.

Da bi demonstrirali načine za primenu ovog novog materijala u konstrukciji naprednih robota, članovi ovog razvojnog tima konstruisali su dva specijalizovana uređaja, čija funkcija se zasniva na mogućnosti da promene oblik robota. Prvi je autonomni dron, koji ima dve konfiguracije - kopnenu, kada se kreće točkovima po zemlji i vazdušnu, kada „ispravi leđa”, aktivira rotore i poleti. Drugi robot je specijalna, pljosnata mini-podmornica, nalik na ribu list, koja je u stanju da „izboči stomak” i novonastalim otvorom pokupi materijal sa morskog dna. U ovom timu su uvereni da će ovakav materijal omogućiti konstrukciju potpuno nove generacije robota koji se prilagođavaju okolini i menjaju svoj oblik u skladu sa željenom funkcijom.

Mini letači

Dronovi koji stanu na dlan ruke nisu novost, štaviše, više kompanija nudi male dronove sa naprednim funkcijama, kao što je, recimo, autonomna navigacija za automatizovano praćenje korisnika i snimanje fotografija visoke rezolucije, naravno, kako im nikada ne bi ponestalo materijala za kačenje na društvene mreže. Ipak, proverena konstruktorska rešenja mini i mikro-dronova povlače za sobom cenu koja možda nije problem pojedinačnim korisnicima koji kupuju uređaj za sebe, ali predstavlja prepreku u drugim situacijama, kada je neophodan veliki broj uređaja na terenu.

U kriznim situacijama, bilo da se radi o pretraživanju ruševina nakon prirodnih katastrofa ili kada je neko nestao u bespućima šumskih ili pomorskih prostranstava, spasavanje života zavisi od brzine pretrage terena. Tada bi idealno rešenje bilo lansiranje stotina i stotina malih, efikasnih dronova koji su u stanju da duže vremena ostanu u vazduhu i prave snimke na kojima će osoblje u nekom centru moći da uoči unesrećene ljude. U takvim situacijama dronovi koji koštaju hiljadu-dve dolara ili dve-tri stotine evra predstavljaju prepreku za realizaciju ove ideje, ali, srećom, rešenje ovog izazova je pronađeno, naravno, u prirodi.

Svakog proleća seme običnog javora pada na zemlju (druge vrste javora to rade leti ili čak u jesen). Ipak, semenke ne padaju na tlo odmah ispod drveta, nego više desetina metara daleko, zahvaljujući obliku semenke zvanom samara ili krilata orašica. Ovaj specifičan oblik, samo pod dejstvom gravitacije, efektivno funkcioniše kao mali helikopter, pa je logično da dodavanje motora na ovakvu konstrukciju može višestruko da produži vreme leta.

Oblik krilatih orašica već neko vreme služi kao inspiracija konstruktorima za stvaranje letelica zvanih „samara dronovi”, bilo da se radi o dizajnu sa jednim krilom (monokopteri) ili dva (bikopteri). Jedan od njih, sklopivi F-SAM iz Singapura, pominjali smo na ovim stranama pre nešto više od pola godine (SK 12/2021). Ipak, neophodna jačina motora i kapacitet baterije čine čak i ovakve letelice prilično velikim i neefikasnim.

Srećom, istraživači sa Gradskog Univerziteta u Hong Hongu, rešili su da učine ovaj tip konstrukcije što efikasnijim, a ako ne mogu da ga minijaturizuju da bude veličine njegovog uzora iz prirode, onda će bar da ga učine što lakšim. Njihovo rešenje, ultralaki bikopter, sa ukupnim rasponom krila od 60 centimetara, ali mu je težina manja od 50 grama. Tačnije, sama konstrukcija je 35 grama, ali sa dva mikrorotora na vrhovima krila i baterijom od 650 miliamper-časova, masa se penje na 42,5 grama. U ovakvoj konfiguraciji, ovaj samara dron u stanju je da lebdi u prostoru 24,5 minuta.

Sledeći korak bio je dodavanje kamere na ovakav dron, čije se telo neprestano vrti, zajedno sa krilima (oko 200 rotacija u minutu). Dodavanjem kamere od 22 grama, koja sinhronizuje rotaciju drona sa učestalošću snimanja slika, ovaj dron u stanju je da istovremeno snima četiri video snimka od 3,5 slike u sekundi i tako pokrije kompletno okruženje od 360 stepeni.

Zašto, onda, ne viđamo različite samara dronove u prodaji kada je njihova konstrukcija višestruko efikasnija i povoljnija od postojećih komercijalno dostupnih modela? Odgovor je u tome što je, trenutno, i kupcima lakše da koriste tradicionalnu quad-copter konstrukciju dronova i proizvođačima da ih proizvode, ali povećanjem proizvodnje ovog tipa letelica za specijalne namene (kao što je pomenuto brzo nadgledanje terena u vanrednim situacijama), u tim istim fabrikama stvoriće se uslovi za proizvodnju komercijalnih modela.

• • •

Na kraju ovog kratkog izleta u svet robotike, naglasićemo činjenicu da svaki od njih predstavlja odskočnu dasku za nova konstrukcijska rešenja i stvaranje uređaja koji olakšavaju specifične aspekte ljudskog života i rada. Toni, tehnički gledano, jeste glomazna industrijska mašina, ali je zasnovan na pokušaju da se kombinovanjem postojeće tehnologije i razmišljanja u novom pravcu stvori nešto neočekivano. „Reverzibilno plastičan” materijal naći će primenu, kako u elektronici koja je sastavni deo odevnih i nosivih predmeta, tako i robota i dronova kojima promena oblika proširuje spektar funkcija. Na kraju, samara dronovi su pokazatelj da, u potrazi za novim konstruktorskim rešenjima, naučnici još uvek nisu iscrpli uzore iz prirode. Istovremeno, nova generacija povoljnih, ekonomičnih dronova, može samo da bude plus za razvoj boljih i dostupnijih letelica.