- A robotika, a mesterséges intelligencia (AI) és az Ipar 4.0 gyakran emlegetett hívószavak, ám a laikusok aligha ismerik e technológiai trendek kihívásait. Mi várható az ipari robotikában, mi hozná meg azt a sokak által megjósolt áttörést, amely az automatizációt meghatározó szerephez juttatná a termelésben?

- Napjainkban a piacon lévő robotok döntő részét programozni és vezérelni csak nagyon statikus módon lehet. Nem statikus folyamatokat viszont nagyon nehéz leautomatizálni. Leegyszerűsítve ez azt jelenti, hogy az emberekkel ellentétben a jelenlegi robotok nem érzékelik a környezetük kontextusát, csak statikusan végrehajtják, amit beprogramoznak nekik. A fejlesztőcégek többsége és a robotika kutatási területei számára is a kontextus-felismerés a "legforróbb téma", amely nagyon szorosan párhuzamba állítható az önvezető autók problémakörével.

Például a kábelezés - ami az autóiparban is elterjedt - egy olyan folyamat, amely nehézkesen robotizálható. Ennek egyszerű oka, hogy a kábel mozog, vagyis folyamatosan váltakozó pozíciót képes fölvenni. Ha pozicionálni akarjuk, vagy valahová csatlakoztatni szeretnénk a kábelt, akkor egy ember képes szabályozni ezt a rugalmasságot, míg a gép esetében ez nem egyértelmű. A robotnak ugyanis csak fix pozíciókat tudunk megadni.

Az igazi előrelépést az hozná meg, ha a mesterséges intelligencia segítségével a robot képes lenne érzékelni azt a kontextust, amelyben feladatot végez, ennek következtében pedig akár egy előképzettség nélküli ember is képes lenne intuitív módon irányítani a gépet. Vagyis a robot értelmezni tudná az ember magasabb absztrakciót igénylő utasításait, és ténylegesen azt tudná végrehajtani, ami egyébként az utasítás szándéka volt.

- Milyen konkrét példákkal szemléltetné a mai ipari robotok korlátait?

- A kábel példáját nézve: ha A-pontból egy B-pontba mozgatjuk, miközben a tárgy más pozíciót vesz fel, akkor egy ember számára teljesen triviális dolog, hogy azt miként kell megfogni, illetve az is, hogy hogyan nem érdemes. Abba bele sem gondolunk, hogy ilyenkor a kognitív képességeink dolgoznak a háttérben, miközben ez egy robot számára már nem egyszerű feladat. Ha egy anyag rugalmas és nem tudjuk pontosan a pozícióját, akkor vagy valamilyen mechanikus módon biztosítjuk, hogy fix pozícióban legyen - amihez kiegészítő környezet szükséges, - vagy pedig a robotot megtanítjuk arra, hogy hogyan kell azt az adott tárgyat kezelni. De ha például egy bizonyos típusú kábel kezelését tanítjuk meg a robotnak, majd ezután egy másik tulajdonságú, másfajta rugalmasságú kábelt rendelünk, akkor probléma lehet, hogy a gép nem tud vele bánni.

Hasonló módon egy kőművest, vagy vízvezetékszerelőt sem képesek a mai robotok kiváltani - hiába van nagyon sok folyamat, ami emberi szemmel egyszerűnek tűnhet az ő munkakörükben. Ők képesek ugyanis reagálni váratlan helyzetekre, vagy azokra, amikor valami nem úgy történik, amiképp egy korábbi munkafázis alapján számítottak volna. Eközben egy robot agyában számítógép van, ezáltal csak arra képes, amit neki megtanítanak. Kognitív funkciókra, a helyzet kontextusának értelmezésére felkészíteni őket a mesterséges intelligencia nélkül nem lehetséges.

- Milyen munkafolyamatokban alkalmazzák a mai ipari robotokat, és miként lehet a lehetőségeiket kitágítani?

- Rendszerint a statikus, monoton munkafolyamatok azok, amelyek hatékonyan leautomatizálhatók. A robotok legnagyobb mértékben az autó-, és elektronikai iparban terjedtek el, mert ezeket a nagy darabszámok mellett sok olyan monoton mozgási művelet jellemzi, amely könnyen leautomatizálható.

Vannak általánosan elterjedt feladatok, melyekre a leggyakrabban robotokat használnak, például a palettázásra, hegesztésre, raklapozásra, vagy nagy terhek emelésére. Trendszerűen olyan munkakörökben alkalmazzák őket amelyeket egy átlagember tipikusan nem szeret vagy nem képes csinálni: túl nagy terhelést, vagy veszélyt jelent a számára. Például egy autógyárban a festőrobotok olyan környezetben dolgoznak ahová az emberek be sem léphetnek.

A következő lépés viszont az általános értelemben vett kollaboratív robotika lesz, amikor az emberek képesek lesznek együtt dolgozni a robotokkal, továbbá a mobilrobotika, amely esetében a robotok helyváltoztatásra is képesek. Jelenleg itt tart az iparág, ezek piaca még fellendülésre, valódi kiteljesedésre vár.

- Mi ennek a feltétele?

- Általános trend, hogy a robotok száma robbanásszerűen nő, és a következő években is bővülést várunk. Ahhoz,hogy a robotok igazán el tudjanak terjedni, a jelenlegi robotprogramozási paradigmákat egyszerűsítenünk kell, és ezzel közelebb vihetjük őket az átlagfelhasználókhoz is. A robotok működtetéséhez programozói alapismeretek szükségesek, amellyel az emberek nagy része nem rendelkezik. Vagyis nincs elegendő számú munkaerő, amely képes ezeket a robotokat irányítani, ilyen hatalmas méretekben pedig nem reális elvárás az, hogy mindenki megtanuljon programozni. Ergó a robotok programozásának módját az átlagfelhasználó szintjére kell egyszerűsíteni, hogy széles körben el tudjanak terjedni.

Az 1970-es években például számítógépet használni csak egy nagyon szűk kör tudott, manapság viszont emberek milliárdjai gyakorlatilag a mobiltelefonoknál is egy számítógépet használnak. Nagyjából hasonló ugrás zajlik most a robotikai fejlesztések terén is. Tehát a használhatóságot igyekszünk leegyszerűsíteni: az easy-to-use az egyik fő hívószó az ágazatban. Ehhez az szükséges, amit már korábban is említettem, hogy nem bonyolult koordinátákat adunk meg nekik, hanem magas szintű utasításokkal, intuitív módon tudjuk őket irányítani. Referenciaként a nagymamám példáját szoktam felhozni: hogyha ő megérti, hogyan kell valamit alkalmazni, akkor az el fog terjedni a piacon. Ha nem érti és nem tudja használni, akkor valószínűleg nem lesz belőle áttörés.

A mesterséges intelligencia alkalmazásával az összes robotikai kutatási területen nagyon sokan küzdenek, a kontextus kialakításához ugyanis óriási méretű adathalmazt szükséges megfelelő módon feldolgozni. A KUKA-n belül olyan modelleken is dolgozunk, amellyel különböző szenzorokból érkező jeleket, egy kamera a képét, valamint egy megadott térképet a robot képes legyen összerakni és ezekből egy kontextust kialakítani.

A teljes cikk: Elemi változás jön a munkahelyeken - áttörés küszöbén a robotika