Samuela, czyli antropomorficzną głowę robota skonstruował i opracował zespół studentów, doktorantów i absolwentów z Koła Naukowego Robotyków "KoNaR" w ramach obchodów jubileuszu 100-lecia Uczelni Technicznych we Wrocławiu. Projekt graficzny opracował Krzysztof Kubasek z Katedry Wzornictwa Przemysłowego Wrocławskiej ASP. Całość prac sfinansowała Politechnika Wrocławska Projekt mechaniki opracowała firma TF - construction. 

Gościnny robot z dużym potencjałem

"Na razie Samuel to taki +rozrywkowy+ robot, który ma przede wszystkim witać osoby pojawiające się w jego otoczeniu" - powiedział PAP kierownik projektu, mgr inż. Jan Kędzierski, doktorant Politechniki Wrocławskiej. Robot powstał z okazji 100-lecia uczelni technicznych we Wrocławiu, dlatego konstruktorzy prezentują go podczas rozmaitych jubileuszowych imprez.

"Planujemy, aby w przyszłości był wykorzystywany m.in. w projekcie unijnym +LIREC FP7+ realizowanym na PWr., w którym tworzy się robota społecznego, zdolnego do nawiązywania interakcji między człowiekiem a robotem" - powiedział konstruktor. Najprawdopodobniej Samuel będzie więc mógł kiedyś pomagać w codziennym funkcjonowaniu osobom starszym lub niepełnosprawnym.

W dodatku całość oprogramowania Samuela przygotowano tak, by można było w każdej chwili dopisać nowe zachowania. "Praktycznie w parę godzin będzie można go zaprogramować do innego działania" - zapewnia Kędzierski.

Przyznaje jednak, że na razie Samuel nie potrafi zbyt wiele. "Nie umie na razie rozpoznać konkretnej osoby, ale potrafi ją zlokalizować i określić, ile osób przed nim stoi. Na tej podstawie generuje zachowania i emocje" - opisuje rozmówca PAP. "Gdy tylko kogoś zobaczy, to go przywita; potrafi powiedzieć nawet coś śmiesznego. Jeśli długo nikogo przed nim nie ma, to się smuci, lekko irytuje albo przywołuje do siebie" - dodaje Kędzierski.

Samuel ma zaprogramowanych około 30 różnych kwestii, którym towarzyszą odpowiednie miny. "Dobiera je w zależności od tego, w jakim jest obecnie stanie emocjonalnym. Jeżeli długo nikogo przed sobą nie widział, a nagle dostrzegł to się bardzo cieszy. Gdy pojawia się kolejna osoba, to może powiedzieć: +Co tu tak dużo ludzi+, albo +Nie wszyscy na raz. Czujecie? Styki mi się palą+" - opisuje Kędzierski.

Robotowi towarzyszą emocje - łatwo rozpoznawalne dla człowieka -takie jak gniew, radość, smutek, lęk, zaciekawienie, znudzenie czy zdziwienie. Gdy jest smutny, bo nikt się nim nie interesuje może więc powiedzieć np.: "Gdzie oni są? Gdzie są moi przyjaciele?", "A mama mówiła weź śpiworek ...", albo: "Jestem tylko głowa robota. Po co komu głowa robota". Z kolei gdy poczuje znudzenie zbyt intensywnym zainteresowaniem i zbyt dużą liczbą ciekawskich, może się nieco zbuntować i krzyknąć: "I o co tyle krzyku" lub "Bileciki do kontroli".

Jak działa Samuel?

"Samuel w oczach ma zainstalowane dwie kamery, które rejestrują to, co się dzieje przed robotem. Ruch kamer jest zbliżony do ruchu ludzkich oczu. Powieki posiadają w sumie cztery stopnie swobody i dzięki temu pełnią również funkcję brwi. Robot za pomocą tych powiek może wyrazić emocje oraz zamknąć oko" - wyjaśnia Kędzierski.

Usta robota to dwa wężyki, które za pomocą czterech systemów napędowych układają się w sposób podobny na wzór ludzkich ust.

Ruchoma szyja umożliwia poruszanie w dwóch prostopadłych płaszczyznach, pozwalając "Samuelowi" na obracanie i kiwanie głową. Co więcej, jest wyposażony w system lokalizacji kierunku przychodzącego dźwięku. Jeśli twarzy otaczających robota jest więcej, system pomaga Samuelowi wybrać tę twarz, z której dobiegają odpowiednio donośne dźwięki.

Kierownik projektu tłumaczy, że najwięcej tego typu konstrukcji powstaje obecnie w Stanach Zjednoczonych i w Japonii. "Amerykańskie konstrukcje są całkiem niezłe i nie ukrywam, że trochę się na nich wzorujemy, np. usta naszego robota były układane na wzór tych robotów, budowanych za oceanem" - mówi.

Dodaje, że na razie dwie lub trzy takie technologie - wykorzystywane komercyjnie - pojawiły się w Japonii. "Na razie nie jest to jeszcze nic tak bardzo popularnego. Liczymy, że dołączymy do tej części świata, która takie rzeczy robi" - zaznacza rozmówca PAP.

W Polsce podejmowano już próby budowania antropomorficznych głów robotów, ale nigdy z pozytywnym skutkiem. Kędzierski tłumaczy, że jedną z przyczyn mógł być sposób prowadzenia prac. "Wykonanie projektu i elementów mechaniki zlecaliśmy firmom zewnętrznym, tak by wszystko było zbudowane profesjonalnie i na wysokim poziomie" - wyjaśnia.

Sukces twórców Samuela jest tym większy, że musieli oni wykonać robota w ciągu zaledwie 50 dni. "Finansowanie projektu dostaliśmy w listopadzie, a 15 stycznia już musieliśmy być gotowi z robotem. Czasu było bardzo niewiele zwłaszcza, że każdy z podwykonawców potrzebował minimum miesiąc na wykonanie powierzonego mu elementu" - powiedział konstruktor.

Podczas międzynarodowych zawodów "RobotChallenge 2010", które pod koniec marca odbywały się w Wiedniu "Samuel" zajął drugie miejsce w kategorii "Freestyle". W 11 konkurencjach wiedeńskich zawodów wzięło udział ponad 411 robotów z 600 zgłoszonych do konkursu.

PAP - Nauka w Polsce, Ewelina Krajczyńska

agt/