Má ľudskú siluetu, gestikuluje rukami, komunikuje s okolím a pomáha deťom bezpečne prejsť cez cestu. Projekt humanoidného robotického policajta ARI, na ktorom sa podieľajú slovenskí výskumníci zo Slovenskej technickej univerzity v spolupráci so zahraničnými partnermi, sme si bližšie pozreli na podujatí Študuj techniku na Slovensku.
Projekt robotického policajta ARI ukazuje, že budúcnosť na cestách nemusia tvoriť len v robotické, resp. automatizované prostriedky, ale napríklad aj nové formy interakcie medzi človekom a strojom. ARI je výsledkom medzinárodnej spolupráce, keď profesor z nemeckého Karlsruhe Institute of Technology oslovil slovenských výskumníkov zo Slovenskej technickej univerzity, ktorí sa venujú prepojenej doprave. Nasledovali stretnutia, výmenné pobyty a v tomto prostredí sa zrodila myšlienka vytvoriť humanoidného policajta.
Samotný robot nepochádza zo Slovenska. Ide o platformu španielskej spoločnosti PAL Robotics s hodnotou približne 80-tisíc eur. Slovenský tím sa však zameral predovšetkým na softvérovú stránku ako algoritmy, spracovanie dát a spôsob, akým robot komunikuje s okolím. Cieľom projektu bolo od začiatku zvýšiť bezpečnosť zraniteľných účastníkov cestnej premávky, teda najmä detí a seniorov na frekventovaných miestach. Robot má nielen signalizovať, kedy môžu chodci prejsť, ale aj aktívne zasiahnuť do premávky vozidiel – gestom, hlasovým pokynom alebo dokonca fyzickou prítomnosťou, ktorá vytvára bariéru medzi autami a chodcami.
Policajt, ktorý rozumie ľuďom aj strojom
Jednou z najväčších inovácií projektu ARI je jeho dvojitá identita. Voči ľuďom sa správa ako policajt. Používa všeobecne známe gestá, dokáže napríklad zdvihnúť ruku na znamenie STOJ alebo rozpažiť ruky. Voči vozidlám však komunikuje inak. Využíva bezdrôtové komunikačné technológie a štandardy, ktoré umožňujú výmenu informácií medzi vozidlami. To znamená, že napríklad autonómne vozidlo nereaguje na jeho pokyny na základe gest, ale dostane od neho priamo digitálnu informáciu, že má zastaviť.
Táto schopnosť robí z robota unikátneho sprostredkovateľa medzi svetom ľudí a svetom strojov. V budúcnosti, keď sa pravdepodobne na cestách budú stretávať klasické vozidlá so šoférmi a autonómne vozidlá bez nich, môže byť práve takýto robot užitočným prvkom bezpečnosti.
Vidí viac ako človek
ARI má v porovnaní s ľudským policajtom zásadnú výhodu. Dokáže vidieť prakticky na všetky strany. Využíva kamery a algoritmy počítačového videnia, ktoré analyzujú situáciu v okolí. Výskumníci sa snažia dosiahnuť čo najbližšie k 360-stupňovému prehľadu, čo by mu umožnilo reagovať rýchlejšie a presnejšie než človek. ARI súčasne môže komunikovať s ďalšími senzormi umiestnenými v okolí, napríklad na križovatkách. V budúcnosti by tak mohol vidieť za roh alebo predvídať situácie, ktoré sú pre ľudské oko neviditeľné.
Technologické výzvy a nečakané problémy
Jeho vývoj však neprebiehal úplne bez komplikácií. Jedným zo zásadných problémov bola pomalosť pohybu robota. Programovanie gest cez štandardné rozhranie bolo neefektívne, a pokusy o jeho zrýchlenie viedli k poškodeniu motorov v rukách robota. Ďalšou výzvou bolo umiestnenie senzorov. Humanoidná forma síce pomáha pri interakcii s ľuďmi, no komplikuje technické riešenia. Kamery a ďalšie zariadenia musia byť umiestnené tak, aby neprekážali pohybu a zároveň poskytovali kvalitné dáta. Výskumníci tak musia umne balansovať medzi technickou efektivitou a ľudskou prívetivosťou. Príliš technický vzhľad by mohol odradiť najmä deti, ktoré sú jednou z hlavných cieľových skupín projektu.
Testovanie v Bratislave
Zlomovým momentom projektu bolo testovanie v Bratislave, konkrétne na dopravnom ihrisku pri základnej škole na Karloveskej ulici. Robot tu asistoval deťom počas simulovaných dopravných situácií v spolupráci s mestskou políciou. Reakcie detí boli rozmanité. Jedna skupina bola nadšená, fascinovaná technológiou a ochotná interagovať. Druhá skupina sa robota bála, najmä kvôli jeho vzhľadu a nezvyčajnému hlasu, ktorý v otvorenom priestore pôsobil trochu strašidelne. Napriek tomu bol experiment úspešný. Deti dokázali pochopiť pokyny robota a reagovať na ne.
Dotazníky ukázali, že deti majú prekvapivo realistické aj kreatívne predstavy o využití robota. Okrem typických želaní, ako robiť domáce úlohy či hrať futbal, sa objavili aj veľmi praktické návrhy. Niektoré deti napríklad navrhli, aby robot pomáhal starším ľuďom pri prechode cez cestu. Iné poukázali na konkrétne nebezpečné miesta v meste, kde by takýto robotický pomocník mohol byť užitočný. Práve tieto postrehy posunuli výskum ďalej. Tím sa začal zaoberať aj komplikovanejšími dopravnými situáciami, napríklad prechodmi s električkami, kde je viditeľnosť neraz obmedzená.
Predvídanie správania
Ďalším krokom vývoja je podľa tímu schopnosť predvídať správanie účastníkov premávky. Robot by mal vedieť rozpoznať, že dieťa sa chystá vbehnúť na cestu, alebo že chodec nevidí prichádzajúce vozidlo. Na to sú potrebné veľké množstvá dát, napríklad z mestských kamier. Analýza takýchto záznamov môže pomôcť vytvoriť modely správania, ktoré zvýšia bezpečnosť na cestách.
Zároveň sa ukazuje, že jeden robot nebude stačiť. Pri obojsmernej premávke nedokáže pokryť všetky situácie. Tím preto uvažuje o rozšírení o ďalšie roboty, ktoré by spolupracovali na riadení dopravy.
Projekt ARI rezonuje aj v európskom meradle. Informovali o ňom už aj prestížne zahraničné technologické portály a univerzity naprieč Európou. ARI sa v rámci vývoja striedavo nachádza na Slovensku a v Nemecku. Prvé experimentálne testovania však ukazujú, že raz sa možno dočkáme v uliciach robota, ktorý deti bezpečne prevedie cez cestu.
