Sobota 18. ledna 2020svátek má Vladislav 3 °C déšť se sněhem Předplatné LN
Lidovky.cz > Relax > Věda

Chobotnice pro kosmonauty

Robot - ilustrační foto | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy Robot - ilustrační foto | foto: TOSHIFUMI KITAMURAAFP

PRAHA Už za pět let mohou mít kosmonauti k ruce užitečného mechanického společníka. Podrží nástroje, posvítí a zvládne i další úkoly, které by jeho lidské pány zbytečně zdržovaly.

Lemur je sice především noční tvor žijící na Madagaskaru - ale také robot, který bude pomáhat astronautům ve vesmíru. Zkratka LEMUR totiž znamená Limbed Excursion Mechanical Utility Robot. Jde o zařízení, které zkonstruovali odborníci z americké kosmické agentury NASA pro ulehčení života posádek budoucích kosmických lodí a stanic.

„Lemur bude něco jako opičí domácí mazlíček astronautů,“ předpovídá Bret Kennedy z Laboratoře tryskového pohonu (JPL) patřící pod NASA.  „Je navržen tak, aby mohl plnit jednoduché úkoly, které by lidi zbytečně odváděly od složitějších zadání. Jeho rozměry a pohybové ústrojí mu přitom dovolí dostat se do všech koutů a mezer v kosmické lodi.“

Kromě JPL se na vývoji robota podílí také Stanfordova univerzita. Na Zemi váží první verze robota Lemur přibližně 12 kilogramů, nulová gravitace v kosmu však umožní jeho tělu snadný pohyb ve všech směrech.

K tomu slouží čtyři až šest chapadel, díky kterým bude poněkud připomínat chobotnici při chůzi po mořském dně. Každé z chapadel je ale také opatřeno nástavci pro uchycení nejrůznějších nástrojů.

Pomocník se umí podepsat
Nejméně tři končetiny budou robota při práci vždy jistit na místě, zatímco zbývající zůstanou volné pro plnění rozmanitých úkolů. Systém doplňuje stereokamera umožňující prostorovou orientaci. Počítačové vybavení je navrženo tak, aby se dalo snadno přeprogramovat pro nejrůznější úkoly.

Při testech v JPL se Lemur už naučil několik jednoduchých operací. Dokáže se například přichytit ke konstrukci na vhodném místě a pracujícím astronautům podle pokynů svítit přenosným reflektorem. Při jednom z pokusů ale dokázal také propisovací tužkou napsat na papír své jméno - ovšemže podle zadaného počítačového programu.

Myšlenka postavit malého univerzálního robota pro plnění nejrůznějších úkolů ve vesmíru vznikla v NASA už před mnoha lety a systém LEMUR prodělal poměrně dlouhý vývoj. První stroj této řady měl šest nohou, krabicovité tělo a sloužil především pro ověření mechanické konstrukce a počítačové kontroly pohybu kráčejícího robota. Podobné problémy, ale na vyšší úrovni, řešil jeho následník Lemur IIa.

Zatím poslední příslušník rodiny Lemur IIb už má menší okrouhlý trup a jen čtyři končetiny. Ty jsou ale mnohem pohyblivější a každá má tři klouby, takže spíše než o nohy už jde o jakási chapadla. Váží přibližně pět kilogramů.

První marsovský horolezec
Lemur IIb je skutečný robot horolezec. Mimořádně pohyblivé končetiny jsou na koncích opatřeny nástroji k dokonalému přichycení na jakýkoliv povrch. Software při pohybu pečlivě vyhodnocuje terén, vlastní polohu v prostoru i polohu těžiště a plánuje další kroky.

Stačí zadat cíl a vše ostatní už stroj zvládne samostatně. „Předpokládáme, že lemur se uplatní nejen jako pomocník astronautů, ale také samostatně, třeba na Marsu. Může totiž zdolávat mnohem obtížnější terén než současné kolové rovery,“ říká Bret Kennedy.

Současná marsovská vozítka totiž často mívají problémy i s poměrně nevinnými terénními překážkami a i překonání několika metrů trochu složitějšího terénu znamená pro tým v řídícím středisku celé dny vyčerpávajícího úsilí. Přitom pro kráčející stroj není problém stejné nerovnosti či kameny jednoduše překročit.

Ve svahu lemur zase může snadno vyrovnat sklon terénu, což je s kolovým podvozkem mnohem obtížnější. Ale dokonce i v případě, že by uvízl, je větší šance na vyproštění, protože umělé končetiny mají (na rozdíl od kol) i jiné funkce než jen pohybové. Není například problém, aby jedna druhou vyhrabala z písku nebo aby převrácený stroj opět postavily - doslova zpět na nohy.

Ale nejen to: malý lehký robot odvozený od typu IIb bude umět šplhat i po skalách jako horolezec. Pro výzkum Marsu (ale i Měsíce) by to znamenalo obrovský přínos. „O historii Marsu nejlépe vypovídají strmé útesy a odkrytá skaliska,“ konstatuje Kennedy. „Jenže současná generace roverů je schopná se pohybovat pouze v téměř rovném terénu a podobný výzkum nesvede.“

Lemur ovšem nevyniká jen pohybovými schopnostmi. Každá z jeho nohou je také pracovním nástrojem. Už tedy není třeba zvláštní nástroj pro odběr vzorků a další úkoly. Robotická chobotnice je tedy při menších rozměrech a jednodušší kompaktnější konstrukci mnohem univerzálnější než kolové rovery.

Stejně tak je možné každou z šesti „chápavých“ končetin využít i pro vlastní údržbu a drobné opravy. Dnes jsou mise roverů například limitovány postupným usazováním prachu na solárních panelech.

Pro lemura by to přitom byla jen drobná lapálie, kterou vyřeší několika pohyby svého chapadla. „Věříme, že schopnosti lemura při samostatné práci nebudou nakonec o mnoho horší než třeba u biologických primátů,“ domnívá se Kennedy. „K nasazení ve vesmíru budou tyto stroje připraveny v průběhu příštího desetiletí - za pět až deset let,“ tvrdí Bret Kennedy.

Robot Lemur - děvče pro všechno
Od začátku pilotovaných vesmírných letů dělají konstruktéři všechno proto, aby kosmonauty zbavili stereotypních úkonů a usnadnili jim život. V americké agentuře NASA vyvíjejí už několikátou generaci robota, který by měl zvládnout široké spektrum úkolů.
Stroj nese jméno LEMUR (Limbed Excursion Mechanical Utility Robot) a bude na orbitální stanici či v kosmických lodích plnit jednoduché 3 úkoly, které by lidi zbytečně rozptylovali či zdržovaly. Jeho rozměry a pohybové ústrojí mu dovolí dostat se do všech koutů a mezer v kosmické lodi.

Robot do nepohody
Lemuři nejsou jen „domácími mazlíčky“, počítá se s nimi i pro samostatné akce, například pro výzkum Marsu. Díky své konstrukci budou schopni zdolávat mnohem obtížnější terén než současná kolová vozítka. Zvládnou i základy horolezectví a mohou se tak vydat do skalnatého terénu, zcela nepřístupného pro dnešní generaci průzkumných strojů.

,
Premium

Ve škole byla terčem posměchu. Dnes džihádistka Kristýna nenávidí i matku

Pětadvacetiletá Kristýna Hudková a její nastávající Omar Shehadeh | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy

Plánuje zabíjet. Soudí ji jako uprchlou. Žena z Mělnicka měla problémy s rodiči i spolužáky. Pětadvacetiletá Kristýna...

Premium

Převratná metoda z IKEM: jak zhubnout přeprogramováním metabolismu

Marek Beneš z pražského Institutu klinické a experimentální medicíny (IKEM) je... | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy

Lékař Marek Beneš je už třetím rokem vedoucím lékařem projektu, při kterém se pomocí laseru „oslepí“ nervové buňky...

Premium

TEST: Vyplatí se benzin, hybrid, nebo diesel? Spočítali jsme to

Redakční srovnávací test dieselu, benzinového auta a hybridu | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy

Auto máte vybrané, co mu ale dát pod kapotu, aby vás provoz vyšel co nejlevněji – klasický benzin, úsporný diesel, nebo...