Toyota plaanib alates 2028. aastast suunata tehaste automatiseerimisse ligikaudu 1 triljonit jeeni (u` 6,4 mlrd dollarit) aastas ja tuua koosteliinidele kuni 400 000 majasiseselt arendatud humanoidrobotit. ELEY ei võta inimestelt tööd vaid muudab selle täpsemaks ja lihtsamaks.
Erinevatel andmetel ei piirdu jaapanlaste ambitsioonikas moderniseerimine üksnes Toyota koostetehastega: prognooside kohaselt paigutatakse umbes 150 000 robotit autotootja 60 tehasesse üle maailma, ülejäänud 250 000 ELEY-nimelist humanoidrobotit võetakse kasutusele kontserni tütarettevõtetes ja peamiste tarnijate tootmisahelates.
ELEY ei võta inimestelt tööd
Toyota loodud humanoidrobot nimega ELEY on erinevalt klassikalistest poltidega põranda külge aheldatud ja ohutuse huvides turvapuuri pistetud tööstuslikest robotkätest, mõeldud liikuma ja töötama inimestega samas ruumis. Humanoidide väljaõpe käib otse tootmisliini ääres.
ELEY arendamine on nüüdseks faasis, kus kogenud tehasetöötajad, kelle käte küljes on andurid ja sõrmedel iga liigutust salvestavad rakised, õpetavad roboteid kopeerima inimese juhitud koostetegevusi.
ELEY salvestab käelise osavuse, vajaliku jõu ja liikumisnurga millisekundilise täpsusega. Andmed liigutatakse keskserverisse, ja nende alusel on võimalik uusi roboteid kiiresti programmeerida. Tulevikus võivad ELEY-d uusi töötajaid koolitada, sest neil on vajalikud koosteoskused.
Jaapani kultuuris väärtustatakse meistrite oskusi ja töötajate panust ettevõtte edusse. Niisiis rõhutab Toyota juhtkond igal sammul, et tegemist pole inimtööjõu väljavahetamisega vaid humanoididega koos töötamisega.
Rutiinsed, ergonoomiliselt kurnavad ja raskuste tõstmist nõudvad operatsioonid delegeeritakse masinatele, samal ajal kui kvaliteedikontroll, strateegilised otsused ja Jaapani autotootmise nurgakiviks olev takumi ehk käeline meistritöö jäävad inimmeistrite kanda.
Tööjõukriis ajendab leidma nutikaid lahendusi
Autotööstus seisab lähiaastatel järelkasvu probleemi ees: valdkond pole noorte seas paraku kuigi populaarne – käeline korduvaid täpseid liigutusi nõudev tegevus tundub igavana, auto iganenud tarbeesemena. Märksa põnevam on teha sisutühje videosid Tik-Tokis ja loota kiirele odavale populaarsusele.
Lisaks huvipuudusele seisavad arenenud riigid demograafilise katastroofi lävel. Üleüldise heaolu ja tarbimise kasv on pikaajalised suhted ja laste saamise muutnud ebamugavaks ja liigset vastutust nõudvaks. Üksinda on lihtsam toime tulla. Ühiskond vananeb arvatust kiiremini, kvalifitseeritud oskustega töötajate hulk väheneb. Ei jäägi muud üle kui mõelda kastist välja ja kutsuda appi robotid.
Toyota on üleüldise elektrifitseerimise buumi ajal – olles ise hübriidtehnoloogia pioneer – sattunud surve alla, toota rohkem täiselektrilisi sõidukeid ja vähem hübriide. Suurtootjal tuleb osavalt žongleerida eri sihtturgude nõudlusega, tootmisplatvormid peavad olema ülipaindlikud. Peab olema võimalik samas tehases ilma juurde ehitamata või maha lammutamata toota nii hübriid-, elektri- kui ka vesinikautosid. Seni on ümberhäälestamist teinud inimesed, kuid lähitulevikus tormavad appi ELEY-d, kes kiirelt ja mikromeetri täpsusega liini timmivad sobivaks sellele või teisele ajamile.
Hiinas, USA-s ja koduturul Jaapanis on Toyota pidanud vähendama hübriidajamitega sõidukite tootmist, sest surve täiselektriliste autode valmistamisele on globaalse kütusekriisi tingimustes erakordne. ELEY armeest ei loodeta muud kui võimekust kiirelt ümber orienteeruda jõuallikalt teisele ja toota rohkem nn rätsepatööna ja tellimuse peale valmivaid sõiduvahendeid. Kokkuvõttes peaks see lõpptarbija jaoks elu lihtsamaks tegema, ja ehk ka hinnad ebastabiilses maailmas enamvähem stabiilsena hoidma.
ELEY pole ajudeta suunamudija
Toyota väljatöötatav humanoidrobot ELEY pole juhtmevaba ajudeta suunamudija või Tik-Toki naerualune. Ei. Ta (või “see”?) on töökas ja pragmaatiline nagu jaapanlane, austab traditsioone ja tunneb kella. Ratsionaalne, kuid mitte tundetu. Vaoshoitud ja vaguralt inimese sõna kuulav.
Akronüüm ELEY tuleb sõnadest Embodied Learning robot for Enhanced Yield. ELEY on mobiilne, neljal rattal sujuvalt liikuv tööloom, mitte sci-fi mänguasi. See on võimeline õppima inimeselt ja oskab inimesi õpetada.
Roboti töötas välja Toyota Frontier Research Center (Toyota alusuuringute ja tulevikutehnoloogiate keskus) ja esimest korda debüteeris ELEY avalikkusele Jaapanis, World Robot Summit AICHI.2 raames.
Tesla Optimus, Boston Dynamicsi Atlas, Figure 02 jt panustavad inimese anatoomia täielikule kopeerimisele, sh kopeerivad inimese kahel jalal kõndimist. Toyota insenerid võtsid aluseks tööstusliku loogika ning andsid ELEY-le jalgade asemel rattad.
Tehasepõrandad on tasased. Kahel jalal kõndimine kulutab energiat, nõuab keerukat tasakaaluarvutust ning kätkeb kukkumisohtu. ELEY veereb mitmesuunalisel ratasplatvormil, mis lubab tal paigal seistes pöörata ja igas suunas sujuvalt manööverdada.
ELEY on ka mõõtudelt nagu keskmine jaapanlane, kaaludes kõigest 50 kg. Suur osa täismõõdus kahejalgseid humanoidroboteid kaaluvad 70-90 kg, olles kukkumisel või kokkupõrkel inimesele eluohtlikud.
ELEY mõõtmed on 478 × 450 mm ning tema kõrgus on vertikaalselt reguleeritav vahemikus 939- 1619 mm ja see teeb võimalikuks erilise kehaväänamiseta töötada nii madalate kastide kallal kui inimese silmade kõrgusel toimetada.
Suurim tehnoloogiline uuendus peitub ELEY liigestes ja puutetundlikkuses: QDD (Quasi-Direct Drive) ajamid on miski, mida esmakordselt tööstusrobotite juures kasutatakse.
Tavalised tööstusrobotid kasutavad suure ülekandearvuga jäiku reduktoreid – need on tugevad, kuid ohtlikult “kanged” ja jäigad. ELEY telgedel on madala ülekandearvuga mootorid (suhtega 10:1 või alla selle). See teeb roboti liigesed mehaaniliselt vetruvaks ja järeleandlikuks. Kui ELEY tabab kogemata inimest või takistust, siis annab käsi kohe füüsiliselt järele, mitte ei suru toore jõuga läbi.
Kaamerad ja masinnägemine võivad valgustuse või peegelduste tõttu millimeetri murdosa võrra eksida. ELEY suudab detailide sobitamisel kompenseerida visuaalseid vigu füüsilise puudutuse abil – ta “tunneb” käega detaili serva ja libistab selle pessa samamoodi, nagu inimene pistab käsikaudu pistikut seinakontakti või võtit lukuauku. Samuti suudab ta tuvastada õige värvitooni, materjali, mikroprao jne.
ELEY suudab teha sünkroniseeritud tööd mõlema käega korraga – näiteks hoida ühe käega lahti kasti kaant ja võtta teise käega seest komponente.Robotil ei ole keerulisi ja kergelt purunevaid viiesõrmelisi labakäsi, vaid vastupidavad kahe sõrmega haaratsid.
Tema kandevõime ei ole mõeldud raskete metallvalude tõstmiseks (selleks on suured tööstusrobotid), vaid peenkoosteks ja komplekteerimiseks (juhtmed, klambrid, pisidetailid; Jaapani tööstusmeedia andmetel u 1 kg käe kohta).
ELEY ei vaja iga liigutuse jaoks tuhandeid ridu käsitsi kirjutatud koodi. Õppimine toimub jäljendamise teel, ja tehisintellekt ei salvesta pelgalt käe trajektoori ruumis, vaid täpse jõu, kiirenduse ja puutepinge igas punktis.
Katsetes harjutas ELEY näiteks riiete voltimist ning kastide lahtipakkimist, saavutades pärast umbes 1500 kordust peaaegu sajaprotsendilise täpsuse.
Kokkuvõtteks
Miks Toyota sellise tee valis? Maailma suurima autotootja eesmärk ei ole ehitada YouTube’i videotes saltosid viskavat robotit, vaid masinat, mis mahub olemasoleva tehaseliini vahele täpselt samale pinnale, kus seisab inimene, suudab töötada vahetult inimese kõrval ilma turvapuurita ja maksab murdosa kahejalgse humanoidi arendus- ning hoolduskuludest.
Toyota pole ainus, kes arendab inimese kõrvale humanoidrobotit. Hyundai Motor Group, robootikapioneeri Boston Dynamics omanik, on teatanud plaanist rakendada humanoidroboteid USA Georgia osariigi tehases samuti alates 2028. aastast.
BMW katsetab Spartanburgi tehases idufirma Figure kahejalgseid roboteid. Tesla jätkab Optimuse humanoidi arendamist sihiga integreerida see Gigafactory tootmisprotsessidesse.
Toyota strateegia eristub konkurentidest investeeringu rahalise mahu ja tarneahela laiuse poolest: veerand miljoni humanoidroboti paigutamine alltöövõtjate juurde tähendab, et jaapanlased soovivad koostekvaliteedi stabiilsuse tagada alates pisimast poldist kuni lõpliku veermikuni. Ja suudavad sealjuures kiirelt kohaneda ka turu järjest kummalisemate nõudmistega.
Robotirevolutsioon on alanud: tehisintellekt võtab üle autod, kodud ja tööpingid
Kasutatud allikad ja pildimaterjal:
- Toyota Global: Changing the Future Through Gentle Touch – Toyota Frontier Research Centeri ametlik ülevaade ELEY loomisest, eesmärgist ja puutetundlikkuse tehnoloogiast.
- Toyota Global: Frontier Research Hub – Toyota alusuuringute ja robootika arenduskeskuse ametlik portaal.
- The Auto Wire: Toyota’s ELEY Factory Robot: Wheels, Shoulder Blades and Soft Arms – autotööstuse ülevaade ELEY mehaanilisest lahendusest, QDD-ajamitest ja tehaseliinide ergonoomikast.
- AI News: Toyota’s $6.4bn robotics estimate puts physical AI in focus – analüüs Toyota 6,4 miljardi dollari suurusest automatiseerimisinvesteeringust ja ELEY rollist füüsilise tehisintellekti (physical AI) rakendamisel.
- AutoTech News: Toyota to Deploy 400,000 Factory Robots in Major Automation Overhaul – ülevaade 400 000 roboti kasutuselevõtu plaanist ja ELEY rollist tootmises.
- Nikkei Asia / Diary of a Token: Toyota trains ELEY with veteran workers – raport kogenud liinitöötajate rollist ELEY treenimisel andurite ja liigutuste kopeerimise abil.
- Science Robotics / Note: The Full Picture of Toyota’s ELEY and the 400,000-Robot Vision – tehniline sissevaade ELEY mõõtmetesse, kaalu, akutehnoloogiasse ja World Robot Summiti esitlusse.