Na to je jednoduchá odpověď: náhrdelník, který má robot Leela kolem krku, je soustavou přijímačů signálů z majáků, které jsou umístěny v prostředí. Zpracováním dat z těchto přijímačů robot zjišťuje svou polohu, takže může směle směřovat k cíli!

Při pohybu autonomních (nezávislých) robotů je nutné vyřešit několik problémů. Nejdůležitějším je problém lokalizace (zjištění polohy). Lokalizace poskytuje robotovi odpověď na otázku Kde jsem? Aby mohl robot dojet k cíli, musí vědět, kde se nachází. To lze vyřešit různými způsoby. Leela využívá soustavu majáků umístěných v prostředí, ve kterém se robot pohybuje. Maják vysílá signál a robot je schopen pomocí přijímačů umístěných v prstenci kolem krku zjistit, z jakého směru maják vysílá. Když robot ví, kde je maják umístěný, určí pomocí této informace svoji polohu. Potřebuje k tomu ovšem zachytit vysílání více majáků.

Aktuální problémy v robotice

Při navigaci autonomních mobilních robotů potřebujeme zodpovědět tři základní otázky:

• Kam má robot jet (problém identifikace cíle).
• Kudy má robot jet (problém plánování trajektorie).
• Kde se robot právě nachází (problém lokalizace).

V našem výzkumu se věnujeme předevší druhé a třetí otázce. Pro ověření teorií a různých technologií disponuje pracoviště řadou prototypových robotů, z nichž někteří jsou představeni níže. Tím prvním, kterého se týkala i výše uvedená otázka, je robot Leela.

Robot Leela

• Jednoduchý diferenciální podvozek (robot má sice kola, ale zatáčí jako tank, jedno kolo jede rychleji než druhé, dokáže se tak otočit i na místě).
• Snímače vzdálenosti (obdobně jako parkovací asistenty u automobilu – díky nim robot dokáže detekovat překážky a vyhnout se jim).
• Postaven jako jednoúčelový stroj k testování a ověření lokalizační metody založené na detekci majáků.

Robot Bender 2

• Ackermanovský podvozek (zatáčí předními koly obdobně jako automobil)
• Nezávisle poháněná kola zadní nápravy (dokáže projet i po neupravené cestě)
• Vybaven mnoha senzory (laserový dálkoměr, kamera, kompas, GPS)

Robot Bender 2 je určen k vnitřnímu i vnějšímu použití. Díky nezávisle poháněným kolům zadní nápravy projede i tam, kde nejsou právě ideální podmínky. Řada senzorů poskytuje údaje o překážkách (laserový dálkoměr), absolutní poloze a orientaci robota (GPS, kompas) i o výrazných rysech v okolí (kamera).

Na videu níže je vidět záznam senzorických dat při testovací jízdě v brněnském parku Lužánky, při kterém došlo k velmi výrazné nehomogenitě dat z kompasu (jak jsme později zjistili, důvodem bylo elektrické vedení k napájení trolejí).

A kdo to vlastně dělá?

Výzkum v oblasti mechatroniky a robotiky provádí Laboratoř modelování a identifikace dynamických a mechatronických systémů v rámci společného pracoviště Ústavu termomechaniky AVČR, v. v. i. a Fakulty strojní Vysokého učení technického v Brně.