Tworzenie Golema

Sprzątać (nie) każdy może

Kto z nas lubi sprzątać? Pewnie tacy wśród nas są, sam lubię odkurzać. No ale ile można? W życiu nawet największych sprzątaczy przychodzi ten moment, kiedy chciałoby się porobić coś innego lub też… nie robić nic. Mamy dwa wyjścia — posprzątamy sami lub scedujemy ten obowiązek na kogoś innego. Tak czy inaczej, pracę tę ktoś wykonać musi. Ktoś lub coś.

A gdyby tak mieć rozwiązanie, które pozwoli pozbyć się tego obowiązku? Kto by nie chciał?

Z taką myślą pewnego dnia zderzył się Łukasz, twórca Golema.

Czym jest Golem?

Pewnie większości z nas kojarzy się z glinianym monstrum.

Golem, to robot, który, kiedy już powstanie, pozwoli oderwać się od tych czynności, które angażują nas każdego dnia. Od sprzątania. A czynności takich jest ogrom: zamiatanie, mycie podłóg, odkurzanie, dywanu, mycie okien, …

Od kiedy jesteś Twórcą?

Tworzeniem Golema zająłem się przez przypadek. Spadło to, jak grom z jasnego nieba. We wrześniu 2014 roku przeglądałem książkę „50 Robotów Rysuj i maluj” znalezioną na półce u znajomego i natrafiłem na tę ilustrację:

50 Robotów Rysuj i maluj, Thompson Keith, Wydawnictwo Arkady, 2007

Od razu powiedziałem sobie: to da się zrobić! To trzeba zrobić w ten sposób! Dla mnie to jest jedyna możliwa droga do zastąpienia ludzi we wszystkim: robot musi być podobny do człowieka nie tylko z zewnątrz: trzeba skopiować całą anatomię.

Koncepcyjny prototyp Golema

A więc syntetyczne kości i mięśnie?

Tak. Szybko jednak okazało się, że takie mięśnie, pneumatyczne już wymyślono. Jednak od czasu ich powstanie, czyli od ponad 50 lat nie widzi się ich szerszego wykorzystania.

Mięśnie pneumatyczne… Czy gaz to dobre medium?

Gaz działa gwałtownie i rozrywająco na przewody. W toku doświadczeń gaz zamieniłem na olej hamulcowy, następnie na olej do maszyn a ostatecznie wybrałem wodę – częste rozszczelnienia systemu powodowały nieodwracalne szkody w postaci tłustych plam na ścianach, suficie i ubraniach, oraz straty materialne, na co rusz dokupywanym oleju. Teraz  do działania prototyp potrzebuje jedynie wody z kranu.

Ręka Golema — prototyp wraz z systemem zasilania

Świetnie, w końcu coś na wodę! Przekłada się to na siłę?

Mięśnie względem pierwowzoru zostały udoskonale, odchudzone i pozbawione topornych elementów metalowych. Gdy raz robiłem próby siły, to jeden mięsień poruszający palcem podniósł 23 kg!

Na zdjęciu widać także szkielet. To on niesie wspomniane mięśnie.

Tak, po roku zmagań nad szkieletem okazało się, że wymyślanie go po swojemu jest ślepym zaułkiem. Pierwszy i drugi prototyp były czystym wymysłem konstruktora i układ cięgnowy w palcach w ogóle nie działał. Rozwiązanie znalazło się podczas prac przy 2 prototypie. Należało palcom nadać kształt prawdziwych kości. Tak więc 3 prototyp został wyrzeźbiony ze stali, nadając mu kształt wzorowany na atlasie anatomii. To był przełom! Palce zaczęły się uginać w kontrolowany sposób. Niestety, aż za mocno zostało zawierzone atlasowi i palce miały możliwość swobodnego obrotu wokół własnej osi. Ręka zachowywała się nieprzewidywalnie i nie dało jej się produkować efektywnie, rzeźbiąc.

4 prototyp był przerobionym, zakupionym plastikowym szkieletem ludzkim. Odtwarzaliśmy na nim więzadła. Nie spełniało to wymagań wytrzymałościowych.

Frezowanie CNC w aluminium też zostało przerobione – proces był bardzo kosztowny i czasochłonny.

I nadszedł przełom?

Tak. Spróbowaliśmy druku 3D. Wydrukowaliśmy jeden palec z ABS ze zmechanizowanymi stawami i okazał się działać rewelacyjnie. Niedługo potem zakupiłem swoją drukarkę 3D i od razu wybrałem najwytrzymalsze dostępne dla niej tworzywo. Przed dalszym projektowaniem zdecydowałem się również sięgnąć do źródła – w prosektorium.

Podejrzenie prawdziwej, działającej niegdyś konstrukcji było bezcenne dla tego projektu. Byłem tam w sumie 5 razy.

Obecny prototyp to wydrukowane zmechanizowane kości ludzkie z pełnym zakresem ruchu prawdziwej ręki (ruch palcami na boki też jest, z czym nie spotkałem się jeszcze w żadnej konstrukcji). Odtworzone zostały wszystkie kości, mięśnie, ścięgna, stawy, pochewki ścięgniste, troczki i tłuszcz na palcach. Była również powięź, skóra i paznokcie.

Mówisz w liczbie mnogiej. Ile osób jest zaangażowanych w projekt?

Jest nas dwóch. Współpracę z Elektronikiem zaczęliśmy w 2016 roku. Technicznie uzupełniamy się doskonale.

Elektronik zajmuje się „ożywianiem Golema” oraz automatyzacją: opracował nawijarkę do produkcji zaworów, sprzężenie zwrotne sczytujące położenie stawów, zbudował system podtrzymania ciśnienia (bez którego niemożliwe byłoby korzystanie z mięśni), oraz stworzył komunikację między mięśniami a komputerem, w umożliwiając tym samym jej oprogramowanie.

Cały czas szukamy pasjonatów do współpracy. Trzeba zmniejszyć zawory i skroić je pod współpracę z mięśniami, mechanizować połączenia stawowe w programie 3D, oraz zająć się rozpoznawaniem obrazów i mowy.

Jakie są dalsze plany?

Teraz pozostaje nam napisać program, który najpierw uruchomi już wszystkie mięśnie, a potem robot posprząta nam warsztat.

Musimy nauczyć robota rozpoznawać i manipulować przedmiotami.

Do Golema droga wciąż daleka…

Warto wyjaśnić czemu robimy cały czas rękę, a nie całego robota (choć zrobiliśmy już elastyczny kręgosłup i upchnęliśmy zasilanie w klatce piersiowej i brzuchu). Ręka jest najbardziej skomplikowanym i najistotniejszym elementem wykonawczym pracy człowieka. Wszystkie narzędzia i przedmioty domowe są skrojone w mniejszym lub większym stopniu właśnie pod nią.

„Jeśli uda nam się zrobić rękę, uda się zrobić resztę ciała” – taka myśl nam przyświeca.


Podziękowanie

Za przedstawienie genezy projektu i podzielenie się zdjęciami przedstawiającymi efekty prac dziękuję Łukaszowi – Automaton Group.
Więcej informacji znajdziecie na facebookowej stronie projektu: https://www.facebook.com/pg/automaton.group/posts/

Krótko o grupie Automaton:

Szukamy ludzi do współpracy! Lokalizacja: Wrocław.
Szukamy wsparcia finansowego projektu.
Jesteśmy 2-osobowym zespołem: mechanik i elektronik, którzy łączą ciało i ducha materii, aby służyła człowiekowi.
Jeżeli chcesz nam pomóc, możesz wpłacić dowolną kwotę na nasze konto bankowe:
14 1090 2590 0000 0001 3017 4715 (Santander)
Za okazaną pomoc serdecznie dziękujemy!

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.