Na první, ale i na druhý a na každý další pohled není na tom domě nic zvláštního. Vypadá prostě jako jeden z mnoha domů, které obklopují pražské Senovážné náměstí. Ani uvnitř nepůsobí podezřele. Chodby, schody, dveře, schránky…
Když ale sejdeme do sklepa a nastoupíme do nákladního výtahu, odveze nás 30 metrů pod zem. Sem se jen tak nedostanete. S otevřením dveří se otevře i pohled do labyrintu pražských kolektorů, před kterými na nás čekají dva roboti Spot od Boston Dynamics. Ty vám nemusíme představovat – vždyť jde o jedny z nejslavnějších skutečných robotů. Několik z nich si pořídili robotici z Fakulty elektrotechnické ČVUT a společně se společností Kolektory Praha s nimi mapují podzemí.
Roboti Spot v pražských Kolektorech • Zdroj: ABC
Pražské podzemí
Ale popořadě. Není to totiž ledajaké podzemí. Pražské kolektory jsou soustava tunelů v celkové délce 93 kilometrů. Rozkládají se pod většinou hlavního města a jen pod jeho centrem jich je na 20 kilometrů. Slouží pro vedení inženýrských sítí, najdete tu tedy vodovod, plynovod, energetické kabely, ale také svazky optických kabelů pro internetové služby a další. To, že jsou vedeny desítky metrů pod zemí skrz tunely znamená, že jsou snadno přístupné pro servisní práce a jsou udržovány v relativním bezpečí.
Bez zvířat, ale s roboty
Vážně. Do kolektorů se nedostanou vandalové, kteří by je třeba poničili. Kdyby to chtěli udělat, museli by proniknout skrz servisní vstup, který bez náležitých nástrojů nejde otevřít. A i kdyby ano, už jsme zmiňovali, že jsou tunely desítky metrů pod zemí, že? Nenajdete v nich ani potkany nebo ptáky a další zvířata žijící ve městě. Maximálně do nich pronikne pavouk nebo drobný hmyz, který nasaje ventilace zajištující výměnu vzduchu. V současné době byste tu ale mohli potkat psa. Tedy vlastně, onoho žlutého robota Spota, který psa připomíná svou konstrukcí.
Virtuální prohlídka
Při naší návštěvě podzemí se díváme rovnou na dva Spoty. Ten první má klasické rameno s robotickou „dlaní“, která dokáže zvedat a pokládat věci, ale obsahuje také kameru a hloubkový senzor. To znamená, že se může “podívat” i za roh a třeba přečíst identifikační číslo kabelu v kolektoru. Jeho kolega rameno postrádá, zato je vybavený černou nadstavbou s různými senzory od vědců z ČVUT. Ti se domluvili s firmou Kolektory Praha a se Spotem mapují tři vybrané části podzemí. Výsledkem bude online virtuální prohlídka pro každého, protože kolektory jsou veřejnosti nepřístupné.
Laser a kamery
Pro samotné mapování prostoru slouží Spotovi laserový dálkoměr (tedy LIDAR). Měří vzdálenost od předmětů a ukládá do paměti 3D podobu prostoru kolem sebe. Po obvodu má Spot upevněno pět hloubkových kamer (jestli jste někdy hráli na Kinectu, tak jde o podobný princip) pro lepší stabilitu chůze, ale také klasické kamery sloužící pro vizuální kontrolu prostředí na operátorském displeji. Spot v kolektorech ale dozor člověka nepotřebuje. Chová se autonomně a dovede se v neznámém prostředí sám pohybovat, plnit misi (například rutinní kontrolu optických kabelů) a přijít včas na místo určení. A může pracovat vlastně neustále.
Havárie na kolejích
Že Spota jen tak něco nerozhází vidíme ve chvíli, kdy odchází do kolektoru. Na zemi jsou tu natažené úzkorozchodné koleje pro důlní vlak (slouží pro techniky a servis). Náhle zapadne Spotovi noha do kolejnice a zasekne se. Robot se kácí k zemi. Zběsile zakope všemi končetinami, otočí se a během zlomku sekundy stojí zase na všech čtyřech a pokračuje v chůzi. Při obratu zpět se mu podobný karambol stane znovu, ale Spot dokáže nevídaný kousek opět – okamžitě stojí na nohách. V praxi jsme tak svědky, že když bude operovat sám, dokáže si poradit i na náročnějším podkladu. A jeho bráška s ramenem si klidně i otevře dveře a způsobně je za sebou zavře.
Odhazovaná síť
Tam, kde má skutečný pes ocas, má Spot několik kvádrů vytištěných na 3D tiskárně. To je ta nejzajímavější věc. Obsahují opakovače bezdrátového signálu a Spot je upouští ve chvílích, kdy už je dosah signálu od centrály slabší. Podobně jako Jeníček a Mařenka v pohádce odhazují drobečky, aby našli cestu zpět, odhazuje Spot opakovače a tím neustále zůstává spojen s člověkem. V aktuální verzi odhazuje až 8 krabiček, ale jejich počet může být mnohonásobně vyšší.
Na signálu
Možná vás to překvapí, ale bez speciální infrastruktury nemáte pod zemí signál na telefonu a pochopitelně ani přístup k polohovým (GPS) údajům. Když si v kolektorech chcete zavolat, musíte dojít k telefonu připojenému kabelem do sítě. Proto je mapování prostoru a odhazování opakovačů tak důležité jak pro Kolektory Praha, tak pro výzkum ČVUT. Robotici totiž se Spotem zjišťují, jak se bezdrátový signál chová v uzavřeném prostředí. Mohou s pomocí LIDARu modelovat například to, jak signál slábne v závislosti na šířce a výšce chodby.
Anebo, jak šíření ovlivňují konstrukční prvky, zatáčky, a tak podobně. Data pak najdou praktické využití při projektování důlních děl anebo při robotickém výzkumu uzavřených prostor, případně v krizových situacích, kdy je třeba vyslat robota na průzkumy například do zhroucené budovy.
Darpa se bude divit
Přesně s tím mají robotici z ČVUT velké zkušenosti. Jejich robotická vozítka se účastnila mezinárodních soutěží, mezi kterými se vyjímá účast na americké DARPA Subterranean Challenge. Během ní musí robotická vozítka hledat předměty a pohybovat se skrz komplikované terény. Češi pravidelně dosahují na přední příčky. Právě i takové úspěchy (vítězství je jednak odměněno finančně, ale je ceněno i mezi odborníky) jim pomohly při nákupu Spotů pro ČVUT. Ano, Spota si můžete klidně koupit domů, pakliže máte odloženo přibližně čtyři miliony korun.
Kam jde voda z kolektorů
I když jsou stěny kolektorů zpevněny betonem a izolovány, panuje v podzemí vysoká vlhkost, kterou způsobuje kondenzace anebo průsaky podzemních vod. Voda je odváděna do kanalizace, ale nově Kolektory Praha testují využití sběrných nádrží. První z nich je pod Uhelným trhem. Nasníraná voda je využívána k zavlažování městské zeleně, uvažuje se však také o nádržích s tepelným čerpadlem, které by přispěly k rozvodu teplé a chladné vody pro širokou oblast Prahy.
Více o „českých" robotech, se kterými pracuje ČVUT:
