Zatímco se český robot WLTR pomalu stává symbolem automatizace ve stavebnictví, málokdo tuší, že jeho mozek vznikal z velké části na půdě Českého institutu informatiky, robotiky a kybernetiky ČVUT. Právě zde vyvinul tým laboratoře inteligentní a mobilní robotiky klíčovou část softwaru, která umožňuje robotovi něco zcela zásadního: „vidět“, rozhodovat, plánovat a konat. Bez toho by Zdící robot zůstal jen mohutným kusem kovu.
Zdící robot je plně autonomní robotický systém, který dokáže převzít požadavek na stavbu zdi a začít okamžitě pracovat. Bez lešení, bez přestávek. Zednickou práci zvládne s lepší než milimetrovou přesností a rychlostí, která odpovídá výkonu 5-6 lidí. Na první pohled to vypadá jednoduše – robot vezme cihlu, položí ji na správné místo a pokračuje. Ve skutečnosti jde o extrémně složitý proces, jehož zvládnutí měli na starosti odborníci z CIIRC – Libor Přeučil, Karel Košnar, Gagel Ecorchard, Jiří Dolejš a další.
Tým z CIIRC vyvinul především:
- Vizuální lokalizaci palet a jednotlivých cihel
Robot musí nejprve „najít“ cihly, které nejsou přesně srovnané, mají různé rozměry, barvy a často leží v prachu, blátě nebo za deště. Navíc, jejich tvar a rozměry jsou často horší než požadovaná přesnost manipulace s nimi. - Přesné navádění ramene k uchopení a položení cihly
Nestačí jen zamířit. Je třeba určit správný úchop, spočítat trajektorii, přizpůsobit se reálným podmínkám a doručit cihlu přesně do místa ve zdi. - Plánování a koordinaci pohybu
Pro pohyb paže robota je naplánována a z několika variant zvolena nejlepší trajektorie pohybu. Robot nesmí narážet do konstrukce, stavebního materiálu ani sám do sebe. Navíc se jeho práce musí synchronizovat s dalšími stroji, které na stavbě operují.
Každý z těchto kroků je výsledkem komplexního algoritmu, který pracuje v reálném čase. Vyvinout robustní systém schopný fungovat mimo laboratoř v obtížných podmínkách reálné stavby bylo jednou z největších výzev projektu. Cihly na stavbě nejsou všechny stejné. Některé jsou mírně zdeformované, špinavé nebo špatně viditelné. V laboratoři to nevadí, ale na reálné stavbě je to problém. Přesné senzory, které fungují v kontrolovaném prostředí, selhávají ve venkovních podmínkách.
„I zdánlivě jednoduchý úkol, jako je naplánovat uchopení cihly, je ve skutečnosti složitá matematická úloha,“ říká Libor Přeučil, vedoucí týmu na CIIRC. „Museli jsme vytvořit systém, který je dostatečně chytrý, ale zároveň dost rychlý, a především provozně spolehlivý tak, aby dokázal konkurovat lidským zedníkům.“
Z výzkumu do praxe: z CIIRC do KM Robotics
Vývoj softwaru probíhal v rámci společného projektu podpořeného Technologickou agenturou ČR TAČR Trend: Výzkum a vývoj robotického systému pro automatizované zdění z cihelných bloků, projekt číslo: FW03010304 . Po jeho úspěšném ukončení byla část softwarových práv prodána společnostem Wienerberger a KM Robotics, které nyní roboty replikují a provozují pod hlavičkou startupu GreenBuild.
Systém WLTR se už osvědčil v Česku, Rakousku i Velké Británii. A zatímco fyzická konstrukce robota vznikala jinde, jeho schopnost poradit si se vždy přítomnými nejistotami na reálném staveništi a samostatně uvažovat a pracovat pochází právě z CIIRC ČVUT.
Evropské ocenění za přenos technologie
Výsledky spolupráce mezi CIIRC, KM Robotics a společností Wienerberger si všimla i evropská odborná veřejnost. Projekt zdicího robota WLTR získal prestižní druhé místo v soutěži 2024 euRobotics Technology Transfer Award, která oceňuje nejlepší příklady úspěšného přenosu výzkumu do praxe.
Soutěž probíhá v rámci European Robotics Forum (ERF), nejvýznamnější evropské akce pro robotiku a související technologie. Porotu zaujalo, jak se výzkum vizuální lokalizace, plánování pohybu a autonomní manipulace proměnil v reálně fungující systém, který má potenciál zásadně změnit stavební průmysl.
„Jsme nesmírně hrdí na to, že jsme získali toto prestižní ocenění,“ uvedl Libor Přeučil, vedoucí týmu z Laboratoře inteligentní a mobilní robotiky na CIIRC. „Toto umístění potvrzuje, že máme své místo v oblasti pokročilé robotiky a kybernetiky a že dokážeme vést jak základní výzkum, tak na jeho základě uspět ve vývoji technologií s reálným dopadem.“
