Hradecký FIM Bot, robot týmu šikovných studentů, kráčí směle do finále!

Oficiální definici robota stanovila Mezinárodní organizace pro standardizaci. Robot je automaticky řízený, opětovně programovatelný, víceúčelový manipulátor pro činnost ve třech nebo více osách, který může být buď pevně upevněn na místě, nebo mobilní k užití v průmyslových automatických aplikacích.

V současné době, kdy světu vládnou rozmanité technologie, se tvorbou svého robota zabývá také tým velmi šikovných studentů a akademiků z Fakulty informatiky a managementu (FIM) Univerzity Hradec Králové. A co bylo motivací vytvořit fyzický neautonomní robotický systém? Byla to mezinárodní soutěž ANA Avatar XPRIZE vyhlášená v roce 2018. Ta „nakopla“ tehdejšího studenta Jiřího Šurýna, jenž v témže roce přišel s nápadem postavit vlastního robota, který by se zároveň stal tématem pro jeho diplomovou práci, a přihlásit ho do soutěže.

„S nápadem postavit na univerzitě robota přišel student Jiří Šurýn, který chtěl vytvořit ANA Avatara, což je fyzický neautonomní robotický systém. Já jsem se do týmu připojil s tím, že vytvořím hlavu. Zašel jsem za odborným asistentem katedry informačních technologií, doktorem Karlem Mlsem, kterého nápad velmi potěšil a začali jsme robota stavět,“ vzpomíná na začátky student třetího bakalářského studia informačního managementu Tomáš Kracík.

Pan doktor Mls magazínu Salonky tuto verzi potvrdil s tím, že by se studenti měli podporovat v kreativitě, a proto je rád, že tato iniciativa vznikla. „Tento praktický projekt je ideální pro bakalářskou práci či diplomku. Navíc tím profilujeme charakter naší fakulty, na které se kombinuje ekonomická a manažerská odbornost s informatickou. Mimo to ukazujeme, co v tomto směru umíme a jsme schopni přenést i do reálného výsledku – například do podoby robota,“ uvedl.

Záhy vzniknul název robota, kterého tým pojmenoval FIM Bot. „Křestní jméno“ označuje Fakultu informatiky a managementu, kde studenti působí, „příjmení“ pak Bot, jako robot. „Myslím si, že se název už ujal, líbí se nám a asi už tak zůstane,“ poznamenal doktor Mls. Studenti se pustili do práce a svého robota přihlásili do zmíněné mezinárodní soutěže. Tam se v roce 2020 kvalifikovali mezi 77 nejlepších týmů z 19 zemí světa. Humanoidní neautonomní robot, který se nyní na univerzitě rodí a směřuje do finální podoby, bude mít 160 centimetrů na výšku o váze zhruba 50 kilogramů. „Jde vlastně o loutku člověka ovládanou na dálku a lze ji využít k činnostem, které by mohly obejít fyzická omezení člověka,“ vysvětlil Kracík ve stručnosti princip využití FIM Bota. 

Na počátku jeho tvorby se zdál být tento nápad obtížný a stěží realizovatelný. Jak však kdysi prohlásil Peter Diamandis, zakladatel organizace zaměřené na podporu technologického rozvoje ve prospěch lidstva, den předtím, než se stane něco průlomovým, může to vypadat jako šílený nápad. Doktoru Mlsovi se Diamandisova myšlenka moc líbí.

„V umělé inteligenci a robotice jsou nápady, které zpočátku vypadají spíše jako sci-fi, pak ale někdo přijde a realizuje je. Pochopitelně jsme také zpočátku nevěděli, jakým směrem se bude projekt přesně ubírat, ale už nyní má jak robot, tak jeho podpůrné technologie poměrně reálné obrysy. Robot v našem provedení je dnes posunut na úroveň kamaráda, který nám může zprostředkovat zážitky, jež si z různých důvodů nemůžeme dovolit fyzicky. Roboti také zatím nemyslí, ale my je to učíme,“ upozornil.  

Protože tvorba hradeckého FIM Bota je samozřejmě pro jednoho člověka velké sousto, a navíc jde o dlouhodobý proces, podílí se a vystřídá se na něm v průběhu měsíců více studentů. „Tělo robota tiskneme na 3D tiskárně z materiálu PLA, což je polymléčná kyselina. Tento ekologický a recyklovatelný materiál sháníme přes internet. Jedinou jeho vadou je, že se špatně vyhlazuje. Je však poměrně levný a poskytuje dobré výsledky tisku,“ vysvětlil Kracík.

Nejvíce času při výrobě robota zabírá dodávání materiálu, vytvrzování silikonu použitého pro výrobu obličeje animatronické hlavy a samotný tisk. „Pokud chceme vytisknout nějakou větší součástku, například hlavu, trvá to několik dní neustálého tisku,“ potvrdil student. Současně s výrobou probíhá programování FIM Bota, to je však ta jednodušší část tvorby. „Našim cílem je vytvořit skoro věrnou napodobeninu člověka,“ nastínil Kracík.

V současné době je FIM Bot ve vývoji, tým se pomalu blíží do finále a má vizi, jak bude jeho robot fungovat v praxi.  Podle harmonogramu soutěže by měla být v lednu hotová prezentace, kdy bude hradecký Avatar už schopen nějaké akce. Dostane například za úkol interagovat s člověkem přes dálkové ovládání. „Bude také možné s robotem hovořit, slyšet jeho „ušima“, vidět jeho „očima“, proběhne základní komunikace prostřednictvím robota na dálku. Bude se řešit i scénář, který můžeme v rámci soutěže očekávat. Interakci a komunikaci bychom měli mít hotovou během ledna,“ přibližuje aktuální cíle vývoje vedoucím týmu Karel Mls. To, že se tvůrci se svým robotem dostali do mezinárodní soutěže jako jediní z České republiky, a navíc je ve hře 10 milionů dolarů od hlavního sponzora soutěže – japonských aerolinek ANA, je těší a zároveň velmi motivuje.

„Týmy byly vybrány na základě předložené projektové dokumentace. Museli jsme zpracovat podrobný návrh, jak chceme robota a interakci s člověkem konkrétně udělat. Do soutěže se na začátku přihlásilo více než 200 týmů z celého světa. To, že jsme se dostali mezi 77 semifinalistů, jejichž projekty vypadaly nadějně, považuji za velký úspěch. Jsme nyní ve fázi prototypování, testujeme a ověřujeme zvolené technologie a řešení, protože v lednu už musíme mít hotové prezentační video, jak náš robot funguje. V roce 2021 se rozhodne, zda postoupíme do užšího výběru mezi finalisty,“ řekl Mls a doplnil, že osobně považuje za důležité takovou věc vytvořit na půdě univerzity, což svědčí o šikovnosti tamních lidí. Pro studenta Kracíka vidina vysokého finančního ohodnocení v soutěži nebyla jedinou motivací. „Ta částka zní sice dobře, ale pro mě bylo motivem splnit si svůj dětský sen.“

Oba aktéři vidí vyhlídky s FIM Botem v soutěži nadějně. „Nejsem vědma, ale určitě máme šanci vyhrát. Jsme tým z malé země a pro nás je to už teď obrovská pocta, že jsme se do soutěže dostali. Kolega Mls to vidí v olympijské duchu. „Není důležité vyhrát, ale zúčastnit se. Už tou účastí v soutěži jsme dokázali, že schopnosti na to máme a že máme dostatek šikovných lidí. Jsme sice malá škola v malé zemi, ale to není omezující. Nic není dostatečné šílené, aby se to nezkusilo.“ 

Tým svůj FIM Bot představil online na prosincové Noci vědců a velmi ho potěšila neskutečná zpětná vazba od veřejnosti. „Lidé mně říkají, jak je náš projekt úžasný, že jsou hrdí na nás i na Univerzitu Hradec Králové. Je to paráda,“ pochvaluje si Kracík. Také doktora Mlse zpětná vazba velice potěšila. „Je to ukázka toho, že robotika lidi svým způsobem zajímá. Někdo se sice může zpočátku lidsky vypadajícího stroje trochu bát. Když pak ale lidé vidí, že i velký robot není žádný „zabiják“, ale spíše sympaťák, ztrácejí ostych a přes robota se třeba dostanou i k zájmu o technické předměty. Náš projekt už překročil rámec soutěže, má svůj vlastní život a věřím, že dál úspěšně poběží.“

Student Kracík se domnívá, že roboti mají ve světě moderních technologií určitě budoucnost před sebou. „Pokud vezmeme v úvahu, kam dospěly technologie dodnes, myslím si, že mobilní humanoidní roboti budou mezi námi chodit, aniž bychom si jich všimli, což může být pro někoho docela děsivé. Neočekávám ale, že by se tady objevili roboti typu Terminátor, protože si myslím, že lidi mají mozek a vědí, kde jsou v tomto směru hranice. Důležitost robotů v budoucnosti je samozřejmá a pravděpodobná,“ dodal člen robotického týmu. 

Univerzita Hradec Králové má nejen v souvislosti s tvorbou robota další smělé cíle. V současné době se tam připravuje dlouhodobý strategický plán na úrovni celé univerzity s kompaktní vizí. Momentálně probíhá diskuze, jak by taková vize na dalších deset let měla vypadat. Samozřejmě v tomto směru hrají moderní technologie podstatnou roli.

„Promítne se to nejen v samotné výuce, ale také výzkumu. Vzniknou další zajímavé studentské práce, které budou projekt vylepšovat a rozšiřovat. Za dva roky, co jsme v projektu zapojeni, vznikly a jsou dostupné technologie, které na jeho začátku nebyly. Náš Avatar se tedy může postupně vylepšovat a vyvíjet. Jedním z našich hesel je: Jsme sice malí, ale šikovní!“ přiblížil plány univerzity vedoucí týmu doktor Mls.

Hynek Šnajdar
hynek@salonkyhk.cz
Foto: Ondřej Littera, FIM UHK