Oczywiście myśląc o robotach i ataku na ludzkość z perspektywy Terminatora i Skynetu, roboty w ludzkim świecie równają się z zagładą ludzkości czy też przynajmniej ich (nas) częściową eksterminacją. Nie ma mowy o bezpieczeństwie! Na szczęście Matrix czy Terminator na razie nam nie grożą (choć zdany w ostatnich tygodniach przez sztuczną inteligencję egzamin lekarski daje do myślenia).

Reklama

Robotów jednak jest w naszym otoczeniu coraz więcej. Co ciekawe, mówiąc „roboty”, w jednym zbiorze umiejscawiamy roboty przemysłowe, domowe, urządzenia i przenośniki z przynajmniej trzema stopniami swobody (co z definicji nadaje im miano robota), co-boty (czy też koboty) – roboty współpracujące, roboty autonomiczne (wyposażone w częściową sztuczną inteligencję), roboty militarne i niektóre drony. Myśląc więc o bezpieczeństwie w kontekście otaczających nas robotów, warto byłoby podzielić te rozważania na grupy urządzeń i ich bezpieczeństwa.

Roboty przemysłowe 3. rewolucji

Szybkość, precyzja i siła to cechy charakteryzujące ten rodzaj robotów. Zostały zaprojektowane i wyprodukowane, a w ostateczności zaimplementowane i zintegrowane w środowisko przemysłowe w celu zastąpienia człowieka w naprawdę ciężkich pracach. Słowem kluczem w tym rodzaju robotów jest „zastąpienie”. Człowieka w miejscach zastosowania takich robotów po prostu miało nie być. Wykonywanie prac w atmosferze toksycznej, prace malarskie czy zapylenie, atmosfera wybuchowa, przenoszenie bardzo ciężkich elementów, praca w miejscach trudnodostępnych czy też w celu wykonywania operacji w sposób szybki, a jednocześnie bardzo dokładny powodowało konieczność eliminacji człowieka. Mimo wszystko jednak operacje wytwórcze wykonywane przez te urządzenia w swoim założeniu miały służyć człowiekowi. Współpraca z tymi niebezpiecznymi urządzeniami sprowadza się więc przede wszystkim do odseparowania tych urządzeń-robotów od ludzi.

Różnego rodzaju osłony, klatki bezpieczeństwa, kurtyny czy skanery mają zabezpieczyć użytkowników przed zagrożeniami ze strony robotów. Eksploatacja tych urządzeń, szczególnie w zakresie konserwacji, zawsze musi odbywać się przy wyłączonym urządzeniu, często także ustawionym w pozycji neutralnej. Prace ustawcze mogą odbywać się tylko w zakresie wolnej pracy urządzenia, tak by człowiek ze swoim „refleksem” był w stanie odpowiednio zareagować. Tego typu urządzeń jest w przemyśle całkiem sporo (w 2020 r. w Chinach – najbardziej zrobotyzowanym społeczeństwie – było ponad 200 tys. urządzeń), są jednak wypierane przez następców, czyli roboty autonomiczne.

Roboty autonomiczne

Roboty autonomiczne, jako kolejna generacja robotów przemysłowych, związanych już z czwartą rewolucja przemysłową, zostały przez twórców obdarzone swego rodzaju inteligencją. Wyposażone w szereg czujników wspomniane urządzenia potrafią dostosowywać się do warunków i sytuacji występującej jako anomalia procesu, do którego zostały przeznaczone. W dalszym ciągu prędkość, siła i precyzja to cechy, które charakteryzują te urządzenia, są one jeszcze wyposażone w zdolność adoptowania się i ewentualnych korekt trajektorii, zmiany siły nacisku, zmiany prędkości itp.

W dalszym ciągu jednak współpraca z tymi urządzeniami nie jest w pełni bezpieczna, szczególnie ze względu na moc i prędkość (może człowiek nie zginie, ale może zostać ranny). Oczywiście reakcja elektroniki i sterowników jest w stanie zatrzymać lub wyhamować ramię robota, ale zasady mechaniki czy po prostu zwykła fizyka (dynamika) pozostają nieubłagane. Roboty autonomiczne służą często do transportu towarów, w czym sprawdzają się wręcz doskonale, śmiało zastępując tradycyjne „paleciaki”, wózki widłowe czy inne tego typu urządzenia obsługiwane przez człowieka. W tym przypadku instynkt człowieka działa sprawniej, reagując na nadjeżdżający pojazd – robota autonomicznego. Niemniej współpraca człowiek – robot w dalszym ciągu pod względem bezpieczeństwa do najlepszych nie należy.

Koboty

Określenie, czym powinien być robot współpracujący (z ang. Collaborative Robot) i jakie warunki powinien spełniać, było dla twórców szczególnie dużym wyzwaniem. Szczególne uwzględnienie współpracy człowieka i robota (maszyny) pod kątem bezpieczeństwa popchnęła wynalazców, inżynierów i producentów robotów do zagłębienia się w obszary, gdzie człowiek i robot muszą znajdować się w tej samej – bliskiej przestrzeni a możliwość spowodowania wypadku, czy to z winy urządzenia, czy też z powodu nieprzewidywalnych zachowań ludzkich, stanowiła spory problem. Dzięki zastosowaniu szeregu czujników, kamer i szeroko rozumianej sensoryki współpraca jest już możliwa z robotami autonomicznymi.

W przypadku kobotów zrezygnowano z funkcji, jakimi roboty 3. rewolucji przemysłowej się „szczyciły”, czyli prędkość i siła, na rzecz precyzji, ale przede wszystkim wsparcia człowieka. W przypadku kobotów nie chodzi więc o wyręczenie człowieka od ciężkiej roboty i zastąpienie go przez robota, ale raczej o wsparcie podczas pewnych czynności, ewentualnie częściowe zastąpienie podczas uciążliwych czy żmudnych prac. Kobot jest więc raczej „asystentem” człowieka. Pracuje w „ludzkim” tempie i pozwala na dostosowanie się do zachowań człowieka.

Dzięki większej sensoryce niż w przypadku robotów autonomicznych, niewielkim prędkościom, przenoszonym siłom, zastosowaniu bardziej przyjaznych materiałów (odpowiednich lekkich stopów metali czy plastików) i bardziej „opływowym kształtom” współpraca z maszyną staje się w pełni możliwa i bezpieczna. Człowiek dodatkowo zyskuje wsparcie w pracach, w których niebezpieczeństwo czy niewygoda może w konsekwencji prowadzić do różnego rodzaju chorób zawodowych, zwyrodnień czy innych problemów zdrowotnych występujących „długoterminowo”.

Egzoszkielety

Podobne zastosowanie jak koboty mają urządzenia, które niewątpliwie muszą spełniać, w sposób jeszcze doskonalszy, standardy bezpiecznej pracy. Egzoszkielety, znane z Matrixa czy Avatara, to urządzenia, pojazdy, w których pracuje człowiek. To znów odwrócenie koncepcji robota z poprzedniej rewolucji. W przypadku egzoszkieletu nie odseparowujemy człowieka od robota poprzez zastosowanie klatek czy osłon. W tym przypadku człowiek staje się „częścią” robota i jest w samym jego centrum, jako czynnik sterujący. Oczywiście, by praca w egzoszkielecie była bezpieczna, znów konieczne jest zastosowanie szeroko rozumianej sensoryki.

Proste „zbroje” egzoszkieletów to kilka siłowników hydraulicznych czy pneumatycznych podtrzymujących ludzkie kończyny w niewygodnych pracach czy niewygodnych pozycjach. Jednak coraz doskonalsze rozwiązania z różnych perspektyw: mechaniki, ergonomii, medycyny, elektroniki i automatyki oraz, przede wszystkim, robotyki, tworzą coraz to nowe rozwiązania. W przypadku egzoszkieletu twórcy nie chcą rezygnować z szybkości czy mocy, jaką posiadały pierwsze konstrukcje robotów, ale umieszczając człowieka w centrum, zapewniają mu bezpieczeństwo. Także zastosowanie często mechanicznych ograniczników zasięgu czy ruchu sprawia, że człowiek, będąc w „klatce” robota, jest niezagrożony.

Androidy, humanoidy

Ostatnim na chwilę obecną rozwiązaniem jest połączenie koncepcji robotów, kobotów, autonomii i egzoszkieletu. Coraz więcej w naszym otoczeniu pojawia się „generacji” androidów wzorowanych na ludzkich organizmach. Znane już obrazki tańczących humanoidów i androidów w instytutach badawczych armii amerykańskiej i zastosowanie ich na polu bitwy czy w innych sytuacjach ekstremalnych, można znaleźć w sieci.

Rzeczywiście, obecnie twórcy, gromadząc dostępną wiedzę z dziedziny robotyki oraz dzięki holistycznemu podejściu do tego zagadnienia, tworzą urządzenia wzorowane na żywych organizmach (osłach, psach, ptakach, człowieku) i obdarzają te konstrukcje sensoryką, która zapewnia bezpieczną współpracę z nimi. Kamery, termowizja, czujniki pulsu, ciśnienia, elementy sterujące robotem, w postaci smart band czy smartwatch umieszczone na „użytkowniku” – człowieku skutecznie uniemożliwiają zrobienie mu krzywdy przez robota, ale i informują urządzenie o kondycji człowieka, jego zachowaniach, stresie, stanie zdrowia itp.

Rozwój dzisiejszej technologii wprost kieruje nas do przygotowania się do koegzystowania ze światem maszyn – robotów 4. rewolucji przemysłowej (a może nawet już 5.) niczym z filmu Ja Robot czy Łowca Androidów. Z pewnością ten nowy postrewolucyjny świat będzie wymagał dostosowania szeregu przepisów i ustaleń, podobnie jak miało to miejsce w czasach „motoryzacji” świata. Natomiast jeżeli chodzi o bezpieczną współprace i bezpieczeństwo ludzi… Cóż, będzie trzeba, powtarzając za Issakiem Asimovem, z opowiadania Zabawa w berka (Runaround) z 1942 r., powołać prawa robotów:

1. „Robot nie może skrzywdzić człowieka ani przez zaniechanie działania dopuścić, aby człowiek doznał krzywdy.
2. Robot musi być posłuszny rozkazom człowieka, chyba że stoją one w sprzeczności z Pierwszym Prawem.
3. Robot musi chronić sam siebie, jeśli tylko nie stoi to w sprzeczności z Pierwszym lub Drugim Prawem”.

autor: Piotr Bonarski – legniczanin z urodzenia, zamieszkania i zamiłowania. Absolwent Politechniki Wrocławskiej. Przez ostatnie 20 lat pracował m.in. dla Whirlpool sp. z o.o., Winkelmann sp. z o.o., Lear Poland II sp. z o.o., Hoerbiger Automotive sp. z o.o. czy Haerter Technika Wytłaczania sp. z o.o. Obecnie jest dyrektorem zakładu produkcyjnego Technonicol-InsulationL sp. z o.o. w Wykrotach. Jego pasją jest szukanie metod, narzędzi i rozwiązań usprawniających zarządzanie działem, obszarem, firmą, łącząc zdobycze wiedzy teoretycznej z wieloletnim doświadczeniem praktycznym oraz umiejętnościami managerskimi.

Reklama