Tilaa lehti

Mainokset

FAULHABER GROUP

SEW EURODRIVE

TEKNOLOGIA25

Humanoidirobottien aika

Humanoidirobotit kehittyvät vauhdilla, mutta ihmisen kaltainen älykkyys ja motoriikka ovat yhä kaukana. Niiden nopea kehittyminen voi myös yllättää.

Kirjoittaja:
Jukka Nortio
Julkaistu:

GIM Roboticsin markkinointijohtaja Mika Vainio katsoo humanoidirobottien ympärillä käytävää keskustelua maltillisesti.

”Mitä järkeä on robotissa, joka kävelee firman aulassa, tanssii parhaimmillaan ripaskaa ja sanoo ihmisille Moro? Menee vielä hyvä tovi, ennen kuin yleisesti saatavilla olevat halvat humanoidit osaavat tehdä teollisessa mittakaavassa mitään järkevää”, Vainio toteaa.

Vainio on tutkinut robotteja 1990-luvun alkupuolelta lähtien. Teknillisen korkeakoulun automaatiotekniikan laboratoriossa hän perehtyi muun muassa kuusijalkaisen kävelevän MECANT-robotin käyttötarkoituksiin sekä osallistui nelijalkaisen WorkPartner-robotin kehittämiseen. Akatemian Älykkäiden liikkuvien koneiden huippuyksikön aikana hän kehitti kaksijalkaista GIMBiped-robottia erityisesti kävelytekniikan hiomiseen.

Pyörät vievät pidemmälle kuin jalat

Kun humanoidirobotti laitetaan tekemään tuottavaa työtä tehtaan lattialle, pyöräpohjainen ratkaisu on usein parempi vaihtoehto.

”Pyörien päälle voi asentaa yksi- tai kaksikätisen cobot-robotin, joka pystyy tekemään monimutkaisempia manipulointitehtäviä kuin nykyiset humanoidirobotit, erityisesti jos sen työskentelyalue on verrattavissa kävelevään robottiin”, Vainio sanoo.

Kaksijalkaiset humanoidit eivät aina ole paras ratkaisu työtehtävien suorittamiseen, jos tekijä rajoitetaan käveleviin koneisiin.

”Nelijalkaiset robotit, joilla on jaloissaan pyörät, ovat tällä hetkellä mielestäni kaikkein lupaavimpia. Ne ovat stabiilimpia ja liikkuvat paljon kaksijalkaisia ketterämmin”, Vainio sanoo.

Nelijalkaisessa Boston Dynamicsin Spotissa ei ole pyöriä ja se on kallis, mutta se on siitäkin huolimatta Vainion mieleen.

”Spot maksoi muutama vuosi sitten noin 75 000 euroa, ja sen päälle asennettava manipulaattori saman verran. Mutta laatu maksaa aina”, Vainio sanoo.

Vaikka Vainio näkee humanoidirobottien rajoitteet, hän tunnistaa myös kehityksen suunnan: Teslan ja muiden suuryritysten tuotekehitys pyrkii ratkaisemaan nykyiset ongelmat. Akkujen lyhyestä käyttöajasta ja pitkästä latauksesta on jo päästy eteenpäin, sillä tietyt mallit voivat vaihtaa akkunsa itse.

Kiinnostus korkealla

”Humanoidirobotiikka on nyt draiveri, joka kiinnostaa kaikkialla”, robottiyhtiö Probotin toimitusjohtaja Matti Tikanmäki sanoo kierrettyään humanoidirobottinsa kanssa ympäri Suomea.

Probot toi heinäkuussa 2025 Suomeen ensimmäisen uuden sukupolven humanoidirobotin, Arskan, viralliselta nimeltään Unitree G1:n.

Tikanmäen mukaan humanoidirobotti on robotti, jolla on ihmismäisiä piirteitä – kaksi kättä, kaksi jalkaa ja usein pään kaltainen osa, joka auttaa luomaan psykologisen yhteyden ihmiseen.

”Ihmisen katse kohdistuu luonnostaan päähän. Siinä sijaitsevat myös laitteet, joiden avulla ihminen kommunikoi robotin kanssa”, Tikanmäki sanoo.

Robottien mekatroniikan kehitys on kulkenut pitkän matkan 1900-luvun lopulta tähän päivään. Laitteet osaavat kävellä, tasapainoilla ja suoriutua monenlaisista tehtävistä. Raajojen tarkkuus ja anturointi mahdollistavat yhä hienovaraisemmat liikkeet.

Tekoäly mahdollistaa seuraavan harppauksen.

”Tekoälyllä robotit saadaan parempaan vuorovaikutukseen ihmisen kanssa. Enää ei tarvitse ohjelmoida nivel niveliltä, vaan robotti ymmärtää selkokielisiä käskyjä ja jopa puhetta”, Tikanmäki sanoo.

Turvallisuus ja käden rajoitteet hidasteina

Turvallisuus on edelleen laitteiden merkittävä ongelma. Vaikka robotit ovat fyysisesti pieniä, niiden liikkeet ovat nopeita ja voimakkaita.

”Jos robottiin tulee vika, sen käsi voi heilahtaa ja vahingoittaa ihmistä. Laitteissa on harvoin sisäänrakennettuna automaattista joustoa, ja niinpä liike menee loppuun asti, vaikka eteen tulisi este. Tämän takia aktiivisen robotin lähelle ei tulisi kenenkään mennä”, Vainio sanoo.

Tikanmäki on todennut saman.

”Arska-robotissa on paikkoja, joihin sormet voivat liiskautua. Siinä on leikkaavia pintoja, ja jos 35-kiloisesta laitteesta katoaa virta, se rojahtaa lattialle”, Tikanmäki toteaa.

Nykyiset humanoidirobotit eivät siis sovi vielä koteihin tai hoivalaitoksiin.

Myös robottien käsien toiminnallisuudessa on puutteita.

”Kukaan ei ole pystynyt täysin ratkaisemaan käden toiminnallisuuteen liittyviä rajoitteita. Ihmisen käsi on äärimmäisen monipuolinen ja tarkka. Käden ja silmän yhteistyö on ihmeellinen. Robotille voidaan opettaa vain rajattuja tehtäviä kerrallaan”, Vainio sanoo.

Ihmiselle yksinkertaiset tehtävät voivat tuottaa robotille ylitsepääsemättömiä vaikeuksia.

”T-paidan viikkaaminen voi onnistua huipputason humanoidilta opettamisen jälkeen suhteellisen luotettavasti, mutta kun eteen tulee pyykin seassa villapaita, robotin osaaminen loppuu luultavasti siihen. Uusien asioiden opettaminen robotille luotettavasti vaatii valtavasti työtä ja erityisesti oikeanlaista ja oikealla lailla käsiteltyä dataa”, Vainio sanoo.

Robotiikan manipulaattoreita eli tartuntalaitteita on kehitetty yli 50 vuotta, mutta ollaan yhä kaukana ihmisen näppäryydestä.

”Asiaa ratkotaan monissa suurissa robottiyrityksissä, mutta ihmisen monipuolisuuteen on pitkä matka”, Vainio sanoo.

Tikanmäki on eri mieltä. Hän näkee ongelmien ratkeavan tekoälyn kehityksen myötä.

”Tekoälystä tulee eri mittareilla mitattuna vähintään yhtä älykäs toimija kuin ihminen. Kun se yhdistetään robottiin, rajoitteet eivät ole enää mekaanisia. Vain mielikuvitus on jatkossa rajana sille, mihin humanoidirobotit pystyvät”, Tikanmäki sanoo.

Tikanmäen mukaan tarttujan ei tarvitse olla viisisorminen. Sormia voi olla vaikka seitsemän. Myös käsiä voi olla enemmän kuin kaksi. Eri tilanteisiin tarvitaan erilaisia otteita.

”Ihminenkin käyttää patalappua kuumaan pannuun ja pinsettejä pieneen esineeseen tarttuessaan. Sama periaate pätee robottiin”, Tikanmäki sanoo.

Teollisuus ja logistiikka hyötyvät ensimmäisinä

Humanoidirobotteja hyödynnetään tänä päivänä pilottikohteissa, erityisesti logistiikkakeskuksissa, joissa pieniä määriä tavaroita siirretään toistuvasti samojen paikkojen välillä. Humanoidirobotit pyrkivät korvaamaan nykyiset pyörillä liikkuvat robotit, mutta onnistuvat siinä Vainion mukaan laajemmin vain, jos käsien toiminnallisuuteen liittyvät ongelmat saadaan ratkaistua.

Helpoimmassa ratkaisussa kaikkien pakettien tulee olla samanmuotoisia ja -painoisia. Toinen mahdollisuus tulevaisuudessa on se, että humanoidirobotilla on mukanaan erilaisia manipulaattoreihin eli käsivarsiin liitettäviä käsiosia eri tehtäviä varten.

Myös sota-, avaruus- ja räjähdetyöympäristöt ovat Vainion mukaan tulevaisuudessa alueita, joissa humanoidirobotit ovat hyödyllisiä.

”Näissä tehtävissä satoja tuhansia tai miljoonia maksava Boston Dynamicsin Atlas-robotti voisi olla perusteltu valinta. Se on halvempi kuin koulutettu sotilas, jos tehtävä epäonnistuu.”

Tikanmäki näkee humanoidirobotiikan suurimmat mahdollisuudet tehtävissä, jotka ovat toisteisia ja standardoituja.

”Suurin potentiaali on gigatehtaissa. Suomessa jo yhden teollisuusrobotin investointi on iso asia, mutta maailmalla mittakaava on toinen.”

Palvelualan sovellukset voivat olla Suomen vahvuus.

”Korvataan se, että ihminen keskustelee ruudun kanssa sillä, että ihmisen kaltainen robotti palvelee kasvokkain. Sama malli toimii myös terveydenhuollon opastus- ja neuvontatehtävissä”, Tikanmäki visioi.

Ihmiset suhtautuvat humanoidirobotteihin eri tavalla kuin perinteisiin teollisuusrobotteihin.

”Niille halutaan nimi, niitä kätellään. Näin ei tapahdu teollisuusrobotin kanssa”, Tikanmäki sanoo.

Ihminen on yhä ylivoimainen

Datamassojen merkitys korostuu, kun robotteja opetetaan tekoälyn avulla uusiin tehtäviin.

”Ympäristön ja työtehtävän ymmärtäminen on robotille kaiken lähtökohta. Mallin on oltava sellainen, että robotti osaa toimia myös poikkeusolosuhteissa. Tämä on toistaiseksi vaikeaa, sillä nykyään robotti joko pysähtyy tällaisessa tilanteessa ja pyytää operaattorin apua tai toimii riskillä, mikä voi olla vaarallista, niin robotille kuin sen ympäristöllekin”, Vainio sanoo.

Vainio uskoo, että kehitys kiihtyy erityisesti Kiinassa, missä sääntely on väljempää kuin Euroopassa ja Yhdysvalloissa.

”Markkinoille tulee erilaisia 20 000–30 000 euroa maksavia, pienikokoisia humanoidirobotteja, jotka tervehtivät ja heiluttelevat käsiään, ja pistävät tarvittaessa tanssiksi. Niissä ei sinällään ole mitään ihmeellistä, sillä Honda esitteli jo vuonna 2000 Asimon, joka teki lähestulkoon samoja asioita”, Vainio sanoo.

Toisaalta tekoälyyn panostaminen tuottaa jatkuvasti parannuksia.

”Laitteet oppivat koko ajan paremmin ja nopeammin. Niille näytetään valikoituja esimerkkejä siitä, kuinka jokin tietty työtehtävä tulisi suorittaa. Ne havainnoivat jatkuvasti ympäristöään ja toimivat keräämänsä datan pohjalta entistä fiksummin”, Vainio sanoo.

Vaikka kehitys on nopeaa, Vainio ei usko, että seuraavan viiden vuoden aikana nähdään humanoidirobotti, jolla olisi järkevä hinta, hyvä energiakestävyys, turvallinen käyttö ihmisen rinnalla ja monipuoliset taidot, erityisesti manipuloinnissa

”Esimerkiksi Kaukoidässä on edelleen fiksumpaa palkata näppärä ihminen kuin ostaa robotti, joka ei pysty edes läheskään yhtä monipuolisiin työtehtäviin kuin ihminen. Viihdekäyttöön ja tutkimusryhmien algoritmikehitykseen tämän päivän tarjolla olevat humanoidit soveltuvat vallan mainiosti jo nyt, onhan se nyt hienoa ottaa selfie pienikokoisen humanoidirobotin kanssa”, Vainio sanoo.

Sinua voisi kiinnostaa myös