Robotiikka
Hyvästi hydrauliikka – Atlas-robotti muuttui sähkökäyttöiseksi
Lisää Securities.io suosikkilähteisiisi Google-palvelussa
Boston Dynamics jatkaa robotiikan kehittämistä. Yhtiö esitteli huhtikuussa 2024 täysin sähköisen Atlas-robotin, joka perustuu yli kymmenen vuoden tutkimus- ja kehitystyöhön hydraulisen edeltäjän parissa. Uusi rakenne tuo lisää liikkumismahdollisuuksia ja uudistaa robotin ulkoasun.
Näyttävä esittely
Boston Dynamics kertoi uudesta mallista julkistuksessaan ja esittelyvideolla. Lyhyen videon alussa Atlas makaa kasvot alaspäin betonilattialla. Robotin muotoilu näyttää aiempaa kompaktimmalta ja futuristiselta. Ulkopinnat ovat selkeälinjaiset, eikä näkyvissä ole edeltäjän kaltaisia ulkoisia johtoja.
Robotin polvet taipuvat ja kantapäät kääntyvät kohti selkää. Jalat kiertyvät lattialle lantion molemmille puolille, minkä jälkeen robotti nousee seisomaan ja tasapainottaa asentonsa. Liikesarja poikkeaa ihmisen tavasta nousta ylös.
Pienempi ja virtaviivaisempi
Seuraavaksi robotin vartalo kääntyy 180 astetta kameraa kohti. Sen pyöreää päätä ympäröi kirkas valorengas. Video havainnollistaa uuden mallin muotoilua ja liikkuvuutta, mutta ei yksin osoita anturien koko kokoonpanoa tai kykyä liikkua kaikissa tuntemattomissa ympäristöissä.
Atlas lähestyy kameraa ennen kuin kävelee pois kuvasta. Liikkeessä näkyvät robotin kompakti rakenne ja yhtenäinen muotoilu. Kävely poikkeaa hydraulisen edeltäjän liikkeistä.
Humanoidirobotiikka
Ihmismäiset robotit ovat kiehtoneet insinöörejä ja tieteiskirjailijoita yli vuosisadan ajan. Kuvitelmat ovat ulottuneet siivoavista robottipalvelijoista mekaanisiin sotilaisiin. Viimeaikainen tekninen kehitys on tuonut joitakin näistä ajatuksista lähemmäs käytännön toteutusta.
Atlas kuuluu kasvavaan joukkoon humanoidirobotteja, joita kehitetään työtehtäviin. Ihmistä muistuttava rakenne voi helpottaa toimintaa ihmisille suunnitelluissa tiloissa. Tavoitteena on suorittaa toistuvia, tarkkuutta vaativia tai vaarallisia tehtäviä luotettavasti. Sähköinen Atlas on yksi askel tähän suuntaan.
Hydraulinen Atlas jäi historiaan
Boston Dynamics ilmoitti hydraulisen Atlas-mallin käytöstä poistamisesta huhtikuussa 2024. Yli kymmenen vuotta jatkunut tutkimusprojekti tuotti runsaasti tietoa liikkumisesta ja robottien ohjauksesta. Atlas ei kuitenkaan ollut yhtiön ensimmäinen robotti.
Hydraulisen Atlasin nivelet saivat voimansa paineistetusta nesteestä. Ratkaisu mahdollisti vaativia liikkeitä ja voimankäytön, mutta siihen liittyi myös rakenteellisia ja huoltoon liittyviä kompromisseja.
Edeltäjän rakenne oli kookkaampi ja sen kävely näytti toisinaan keinahtelevalta. Tästä huolimatta robotti pystyi huomattavan vaativiin liikkeisiin. Lukuisat esittelyvideot näyttivät sen akrobaattisia taitoja.
Laatikoiden nostaminen ja parkour havainnollistivat hydraulisen Atlasin kykyjä. Tutkimusprojekti vaikutti humanoidirobotiikan kehitykseen ja herätti laajaa kiinnostusta.
Miksi hydrauliikasta siirryttiin sähkökäyttöön?
Boston Dynamicsin päätökseen vaikuttivat useat tekijät. Hydraulinen Atlas toimi tutkimusalustana, jolla kokeiltiin ratkaisuja ja kerättiin tietoa. Sähköinen malli hyödyntää vuosikymmenen mittaisen kehitystyön kokemuksia ja suuntautuu käytännön käyttökohteisiin.
Hydrauliikan monimutkaisuus
Hydraulijärjestelmään kuuluu nesteen, paineen ja liikkeen hallintaan tarvittavia osia. Vikoja voi syntyä esimerkiksi nestejärjestelmään, elektroniikkaan tai mekaanisiin komponentteihin. Sähkökäyttöinen ratkaisu voi poistaa osan nestejärjestelmän huoltotarpeista, mutta myös sähkömoottoreissa ja niiden voimansiirrossa on omat vikamahdollisuutensa.
Huolto ja korjaukset
Hydraulijärjestelmän huollossa on huolehdittava oikeasta nesteestä ja paineesta. Vuodot, epäpuhtaudet ja nesteen viskositeetin muutokset voivat heikentää toimintaa tai vaurioittaa laitteistoa. Huollon vaativuus riippuu järjestelmän toteutuksesta.
Sähköisten toimilaitteiden modulaarisuus voi helpottaa osien vaihtamista ja kunnossapitoa. Kustannukset ja luotettavuus riippuvat silti käytetyistä komponenteista ja käyttöolosuhteista. Sähkömoottorikin on sähkömekaaninen laite, joten sitä ei voi yleisesti pitää mekaanisten järjestelmien vastakohtana.
Koon merkitys
Sähköisen Atlasin ulkoasu on edeltäjää kompaktimpi. Hydraulinen malli tarvitsi paineistetun nesteen kierrättämiseen pumppuja, putkia ja muita komponentteja. Nestehydrauliikan pumppua ei pidä sekoittaa paineilmakompressoriin.
Uudessa Atlasissa ulkoisia hydrauliputkia ei näy. Muotoilu osoittaa, kuinka paljon robotin rakenne on muuttunut. Julkistus ei kuitenkaan sisältänyt kattavia paino- ja kokotietoja, joilla muutoksen suuruuden voisi täsmällisesti mitata.
Laajemmat liikeradat
Robotin nivelten liikerata riippuu toimilaitteiden ja mekaanisen rakenteen suunnittelusta. Sähköinen Atlas pystyy liikkeisiin, joita hydraulinen edeltäjä ei samalla tavalla tehnyt. Tästä ei seuraa, että kaikki hydrauliset ratkaisut olisivat liikeradaltaan rajoitettuja tai kaikki sähkömoottorit mahdollistaisivat edullisesti täyden kierroksen.
Tarkoituksenmukainen liikkuminen
Atlasin uusi rakenne mahdollistaa laajoja kiertoliikkeitä. Insinöörit säilyttivät ihmismäisen perusrakenteen mutta eivät rajoittaneet robotin liikkeitä ihmisen nivelten liikeratoihin. Näin robotille voidaan suunnitella tehtävään sopiva tapa liikkua.
Tämä lähestymistapa näkyy esittelyvideon ensimmäisten 30 sekunnin aikana. Robotin joustavuus ylittää joissakin liikkeissä ihmisen anatomiset rajat. Käytännön tehokkuus on silti arvioitava tehtäväkohtaisissa kokeissa.
Parempi tartunta
Robotin on tunnistettava esineen ominaisuuksia ja säädettävä tartuntavoima niiden mukaan. Ihminen tekee tämän aistipalautteen ja opitun taidon avulla. Robotiikassa vastaava kyky edellyttää antureita ja tarkkaa ohjausta.
Boston Dynamics kuvasi uuden Atlasin aiempaa näppärämmäksi ja suunnitteli siihen erilaisia tarttujia. Tavoitteena on käsitellä monenlaisia esineitä ja tukea erilaisia teollisia käyttökohteita.
Ohjaus, ohjelmointi ja valvonta
Sähkömoottorien ja niiden ohjauselektroniikan kehitys tarjoaa lisää mahdollisuuksia robotin liikkeiden hallintaan. Anturit tukevat toiminnan seurantaa ja ohjelmointia. Paras toimilaiteratkaisu riippuu kuitenkin tehtävän voima-, nopeus- ja tarkkuusvaatimuksista.
Ohjelmistot ovat keskeinen osa kehitystä. Niillä voidaan ohjata robotteja, seurata niiden toimintaa ja tallentaa tietoja myöhempää analyysiä varten. Käytettävissä olevat ominaisuudet riippuvat robottimallista ja ohjelmistosta.
Tekoälyn merkitys
Boston Dynamics ja muut robotiikan kehittäjät hyödyntävät tekoälyä teknisten ongelmien ratkaisemisessa ja käytettävyyden parantamisessa. Koneoppiminen voi auttaa havaintojen tulkinnassa ja liikkeiden ohjauksessa. Suuriin kielimalleihin perustuvat käyttöliittymät voivat puolestaan helpottaa ohjeiden antamista ja tiedon käsittelyä.
Osa laajempaa kokonaisuutta
Boston Dynamicsin mukaan Atlas on osa yhtiön laajempaa robotiikkatyötä. Robottien lisäksi tarvitaan niitä tukevaa infrastruktuuria, koulutusta, yhteyksiä, liiketoimintamalleja ja simulointia. Käyttöönotto edellyttää kokonaisuutta, jossa laitteet ja palvelut toimivat yhdessä.
Tukijärjestelmät voivat helpottaa robottien hyödyntämistä ja ylläpitoa. Niiden kehittäminen ennen laajaa käyttöönottoa auttaa valmistautumaan asiakkaiden tarpeisiin ja käytännön ongelmiin.
Robottikannat
Boston Dynamics esitteli vuonna 2024 Orbit-ohjelmiston Spot-robottien hallintaan. Sen avulla robotin keräämää tarkastustietoa voidaan keskittää ja hyödyntää. Usean robotin yhteinen hallinta voi helpottaa laajemman tietoaineiston käsittelyä.
Orbit-ohjelmisto
Orbit tarjoaa käyttöliittymän Spot-robottien etähallintaan ja kerättyjen tietojen seurantaan. Vuoden 2024 julkistuksessa Stretchin ja Atlasin tuki oli tulevaisuuden suunnitelma, ei jo käytettävissä oleva kaikkien robottimallien ominaisuus.
Boston Dynamics
Boston Dynamics on kehittänyt liikkuvia robotteja pitkään. Hyundai Motor Group sai kesäkuussa 2021 omistukseensa 80 prosenttia yhtiöstä. Atlasin kaupallistaminen oli vuoden 2024 julkistuksessa kehitys- ja testausvaiheessa, ja Hyundai toimi ensimmäisenä testauskumppanina.
Hyundai Motor Company
Hyundai Motor Company perustettiin vuonna 1967. Sen pääkonttori sijaitsee Soulissa Etelä-Koreassa, ja yhtiö kuuluu tunnettuihin kansainvälisiin autonvalmistajiin.
Alkuperäinen vuoden 2024 artikkeli kertoi Hyundai Motor Companyn osakkeen nousseen yli 6 prosenttia edeltävien kahden viikon aikana. Kyse on tuon ajankohdan markkinahavainnosta. Atlas voi lisätä kiinnostusta konsernin robotiikkatoimintaan, mutta julkistus ei takaa osakekurssin kehitystä.
Kokemusta käyttöönotosta
Boston Dynamics on kaupallistanut muun muassa Spot- ja Stretch-robotit. Atlasin käyttöönotossa yhtiö aikoi hyödyntää Stretchin vaiheittaista etenemistapaa ja tehdä ensin yhteistyötä rajatun asiakasjoukon kanssa.
Vuoden 2024 julkistuksen mukaan Spot-robotteja oli käytössä yli 1 500. Atlasin kohdalla suunnitelmana oli aloittaa valittujen kumppanien kanssa ja laajentaa käyttöä kokemusten karttuessa.
Vaiheittainen käyttöönotto auttaa löytämään ongelmat ja korjaamaan ne ennen laajaa levitystä. Asiakkaiden käyttökokemukset tarjoavat tietoa ohjelmistojen, laitteiston ja palvelujen kehittämiseen.
Kilpailijat
Humanoidirobotiikan alalla toimii nykyisin useita kehittäjiä. Seuraavat projektit tavoittelevat osin samoja käyttökohteita kuin Atlas, vaikka niiden ominaisuudet ja kehitysvaiheet eroavat toisistaan.
Tesla
TSLA Hintakaavio
TSLA Hintakaavio
Elon Muskin johtama Tesla on yksi humanoidirobotteja kehittävistä yrityksistä. Sähköautotuotannosta saatu kokemus ja valmistusresurssit voivat tukea sen robotiikkahanketta, mutta eivät yksin ratkaise robotin teknisiä haasteita.
Teslan pääkonttori sijaitsee Austinissa Texasissa. Yhtiö kehittää sähköautoja, energiaratkaisuja ja muita teknologioita. Alkuperäinen vuoden 2024 artikkeli kertoi osakkeen nousseen yli 20 prosenttia edeltävien kahden viikon aikana. Joulukuussa 2023 yhtiö kutsui Yhdysvalloissa yli kaksi miljoonaa autoa ohjelmistopäivitykseen Autosteer-järjestelmän valvontatoimintojen puutteiden vuoksi.
Optimus
Teslan (TSLA ) Optimus Gen 2 esiteltiin joulukuussa 2023. Aiempi prototyyppi esiteltiin syyskuussa 2022; Bumblebee oli kehitysvaiheen prototyypin nimi. Verkossa esitetyt kahvin valmistuksen ja paidan taittelun kaltaiset demonstraatiot eivät yksin osoita täysin itsenäistä toimintaa. Tesla kertoi esimerkiksi paidan taittelun olleen etäohjattua.
Figure
Figure on humanoidirobotteja kehittävä startup, jonka vuoden 2024 rahoituskierrokseen osallistuivat Microsoft (MSFT ), Nvidia (NVDA ), OpenAI Startup Fund, Jeff Bezosin Bezos Expeditions, Intel Capital (INTC ) ja ARK Invest. ChatGPT ei ole erillinen sijoittaja. Yhtiö yhdistää tekoälyä ja robotiikkaa käytännön työtehtävien suorittamiseksi.
Figuren insinöörien mukaan konenäkö ja tekoäly ovat parantaneet robotin kykyä tulkita ympäristöään. Parempi tilannetietoisuus auttaa robottia reagoimaan havaintoihin ja suorittamaan tehtäviä.
Humanoidirobotiikka kehittyy
Sähköisen Atlasin julkistus oli merkittävä askel Boston Dynamicsin kehitystyössä. Yhtiö korosti uuden mallin voimaa, ketteryyttä, näppäryyttä ja laajempia liikeratoja. Kattavia nopeus-, paino- tai akunkestolukuja ei julkistettu, joten kaikkia suorituskykyeroja ei voi vielä mitata. Teolliseen käyttöön tähtäävä robotti ei myöskään merkitse kotitalousrobotin välitöntä saatavuutta.
Lue lisää robotiikkauutisia.
