Podle vědců je lidské tělo jako stvořené pro vytrvalostní běh, protože na rozdíl od zvířat dokážeme dýchat v libovolném tempu a teplotu organismu regulujeme potem. Ti nejlepší atleti jsou stometrovou trať schopni zaběhnout za 10 sekund. Jak si vedou roboti?

Držitelem světového rekordu v běhu na sto metrů je Jamajčan Usain Bolt s časem 9,58 sekund, při kterém dosáhl rychlosti 44,72 km/h. Nejrychlejším suchozemským zvířetem je pak gepard, který dokáže běžet až rychlostí 120 km/h, přičemž se pohybuje až 7 metrů dlouhými skoky.

Běh ho ale na rozdíl od člověka velmi vyčerpává, protože se během něj silně přehřívá. Dvounohá droidka Cassie zaběhla 100 metrů za 24,73 sekundy. Lidským atletům se rovnat zatím nemůže, její výkonnost se ale v čase rychle zlepšuje.

Společnost Agility Robotics představila Cassie světu v roce 2017. Co umí, předvedla v roce 2021, kdy běh na 5 kilometrů dokončila za něco málo přes 53 minut. Nyní svým výkonem vytvořila Guinnessův světový rekord v běhu na 100 metrů v kategorii dvounohých robotů.

Zařadila se tak po bok humanoidního robota Atlas od společnosti Boston Dynamics a Mabel vytvořené výzkumníky z Michiganské univerzity. Aby mohla Cassie usilovat o zápis do Guinnessovy knihy rekordů, musela startovat ze vzpřímené polohy a také se do ní po doběhnutí vrátit.

Výzvou bylo navrhnout takovou mechaniku robota, která by mu umožnila běžet. Nešlo jen jednoduše zkopírovat lidské tělo. Inspiraci proto poskytla živočišná říše. Konkrétně kolena, která se podobně jako u pštrosa ohýbají dozadu.

Pštrosovi tak umožňují vyvinout rychlost až 50 km/h po dobu jedné hodiny. Největším oříškem se ale ukázalo napsání softwaru, který by zvládal robota v reálném čase autonomně ovládat bez nutnosti zásahů lidského operátora.

Místo přímého psaní algoritmů tak vědci z Oregonské státní univerzity použili umělou inteligenci a strojové učení. Krok za krokem tak Cassie postupně naučili, jak reagovat na jednotlivé podněty ze svých senzorů, určit podle nich správnou délku kroku, rychlost běhu i udržování směru.

Ukázalo se však, že rozběhnutí a zastavení vyžaduje zcela odlišné chování než samotný běh. „Startování a zastavování ve stoje je obtížnější než běžecká část, podobně jako vzlet a přistání je těžší než skutečný let letadlem,“ vysvětluje znalec umělé inteligence Alan Fern.

Vědci proto zkombinovali dvě neuronové sítě. Jedna má na starosti běh, zatímco druhá koordinuje stání a zejména elegantní přechod mezi během a stáním. Běh na sto metrů je nicméně ryze lidskou disciplínou vycházející z možností lidského těla.

Ačkoliv se předpokládá, že se robot bude v rychlosti běhu ještě zlepšovat, již nyní je Cassiin výsledek jednoznačným milníkem v oblasti pohyblivosti robotů.