Rozšířená realita bez drahého a nepohodlného hardwaru. Český startup Nullspaces vymyslel nástroj, který ulehčí práci operátorům na výrobní lince. Technologie Computer Aided Assembly (CAA) umožňuje promítnou informaci na jakýkoliv objekt. Díky kombinaci kamer,  složitých algoritmů a světelných paprsků dokáže zařízení vyhodnotit chybu, vstoupit do výrobního úkonu a navést operátora, aby ji napravil. 

Jiří Kula, ač původem z Prahy, vystudoval na Technické univerzitě v Liberci. Po letech práce v korporátech v hlavním městě se do Liberce rozhodl vrátit a vybudovat technologické centrum se zaměřením na počítačové vidění. Zde se jeho cesty protnuly s inkubátorem Lipo.ink, který stál před rokem a půl u zrodu Nullspaces. Z původního dodavatele kamerových systémů pro vizuální kontrolu kvality za pomoci strojového vidění se během pár měsíců stala společnost s ambiciózní vizí. 

„Dodávali jsme firmám průmyslové kamery na automatickou výstupní kontrolu kvality výrobních procesů. Došlo nám ale, že zjistit na konci výrobní linky, že se něco během procesu stalo špatně, je pozdě, že by bylo lepší chybám předcházet,“ vysvětluje Kula, který startup Nullspaces založil s kolegou Davidem Zacho. Společně vymysleli technologii Computer Aided Assembly (CAA, česky počítačem asistovaná montáž), která přenáší instrukce k montáži pomocí světelných paprsků do reálného prostoru přímo pod ruce operátorů. Promítané informace mají podobu textů, videí, grafiky, různých tlačítek a dotykového uživatelského rozhraní, které je podobné tomu, jaké známe například z obrazovky tabletu. 

Zařízení spadá do oblasti smíšené reality a jde o kombinaci kamer sledujících výrobu a algoritmů, díky kterým dokážou počítače vyhodnotit, co vidí. Světelné signály zaměstnance provedou jednotlivými úkony, a pokud udělá chybu, nedovolí mu pokračovat. Software zahrnuje techniky počítačového vidění, neuronové sítě, sledování gest rukou a sledování objektů v reálném čase. „Můžeme si to představit jako vytvoření tzv. digitálního dvojčete. To je taková zkratka, která vystihuje proces tvorby virtuálních ovládacích prvků v pracovišti. Jde o digitální reprezentaci poloh, kde se budou v reálném prostředí ovládací prvky zobrazovat. Zařízení se po instalaci zkalibruje (najde svou polohu v pracovišti) a následně se postará o to, aby se grafika zobrazovala přesně tam, kde má být,“ nastiňuje Kula.

Významnou předností technologie je, že nevyžaduje použití periferních zařízení. „Pojmy jako smíšená, rozšířená nebo augmentovaná realita spočívají v tom, že vezmete nějakou digitální informaci a smísíte ji s reálným prostorem. Dá se to dělat prostřednictvím telefonu, tabletu nebo brýlí, ale žádné z těchto řešení není ergonomické. V průmyslovém prostředí je špína, vibrace, navíc je hardware drahý. Proto jsme se rozhodli jít cestou projekce,“ představuje Kula inovativní myšlenku. Výsledkem je komplexní zařízení, které zahrnuje projektor s kamerou, počítač a senzor. 

Většina produkce stále vzniká manuálně

„Náš produkt se snaží smísit nejen digitální informaci, ale také kompetence strojů a lidí. Lidé dělají chyby. Špatně se vyspí nebo je někdo naštve a přestanou se soustředit. Roboti jsou přesní a neúnavní, ale zase jim chybí intuice a jemná manipulace,“ popisuje Kula. Technologie, která spojuje to nejlepší, co umí člověk a co stroj, má eliminovat vady ve výrobě, ale zároveň umožní analyzovat, jak zaměstnanci při montáži postupují. 

CAA je také efektivním nástrojem k zaškolení personálu, díky čemuž firma ušetří čas a peníze. „Chybám ve výrobě se předchází mimo jiné školením operátorů. To probíhá většinou tak, že si přečtou tištěný manuál, nebo roli supervizora zastane zkušenější zaměstnanec, což sníží kapacitu. Náš záměr je automatizovat tuto činnost, a tím vyřešit i problém fluktuace zaměstnanců,“ říká Kula. V praxi to potom vypadá tak, že se operátor učí rovnou při montáži tím, že mu zařízení například osvítí díl, který má přimontovat, a místo, kam patří. Celý proces je interaktivní, počítač reaguje na to, co pracovník zrovna dělá, a kontroluje ho.

Reakce na propojení lidských dovedností s počítačem jsou podle zakladatele různé. „Moje maminka říká, že děláme z lidí hlupáky. Někdo se zase diví, proč manuální práci nedělají pouze roboti. Neuvědomují si, že kolem 70 procent veškeré produkce stále vyrábí člověk. Ano, naši technologii v budoucnu nahradí robot. Ale ještě tam nejsme,“ podotýká. „Co se týče obav z toho, že nám roboti ukradnou práci – řekl bych, že každá technologie lidem nakonec nesebere práci, ale dřinu. Je to nevyhnutelné a myslím si, že to je v pořádku,“ dodává Kula. 

Uvedení na trh se produkt dočká ještě letos

Použít projektor k tomu, aby se digitální informace dostala do reálného prostoru, je koncept, který už nějakou dobu existuje. Přesto jsou vývojáři z Nullspaces v mnoha ohledech průkopníci. „Umožňujeme zákazníkům snadnou instalaci a snadnou tvorbu obsahu. Chceme, aby šlo o plug-and-play zařízení. Jedna krabice, kterou strčíte do zásuvky, zapnete a ono se to samo zkalibruje. To znamená, že si zařízení zjistí svoji polohu v pracovišti a potom je schopné označovat správná místa,“ vysvětluje Kula. Cílem libereckého startupu pro letošní rok je získat první platící zákazníky. „Software máme hotový, zbývá dokončit posledních 20 procent pro konkrétního zákazníka,“ říká Kula a doplňuje, že první realizace by se skutečně měly uskutečnit do konce roku, přičemž půjde o tři přední hráče z oblasti automobilů, výroby čipů a baterií. 

Ačkoliv se vývojáři zatím soustředí na oblast průmyslových montoven, uplatnit podobné principy zařízení lze na různých pracovištích. Využití může najít třeba v lékařství, kde již dnes běžně probíhá výuka pomocí brýlí pro smíšenou realitu. Výhodou CAA je, že světelné paprsky vidí všichni přítomní pomocí jednoho zařízení, ne jen ten, kdo má nasazené brýle. Značný potenciál vidí Kula také v herním průmyslu. Nullspaces již na začátku roku přišel s konceptem hry, kde není monitor, ale hráči pomocí dvou projektorů promítají hru na zem nebo na stěnu a jejich tělo slouží jako ovladač. „Není to úplně nový koncept, Microsoft něco podobného dělal už před deseti lety se senzorem Kinect. Rozdíl je v tom, že se to pořád hrálo na monitoru. My jdeme ještě dál v tom, že jste v té hře fyzicky. Je to jako jít na squash, ale digitálně.“ 

Vize libereckého startupu jde nicméně ještě dál, až k něčemu, co jeho spoluzakladatel označuje za hybridní kancelář. Cílem je umožnit skutečnou interakci na dálku, tedy dát dohromady lidi, kteří jsou na různých místech tak, že nebudou na obrazovce, ale přímo v místnosti. „Pomocí velkoplošné projekce bychom zařídili, aby se lidé setkali sice ne osobně, ale ve velikosti jedna ku jedné. S pocitem, že jsou 3D, ne jen nějaký obrázek na monitoru. Naše technologie dokáže principiálně zařídit, že člověk, se kterým mluvím, bude moci zapsat poznámku do papíru, který držím,“ vysvětluje Jiří Kula. „Tento nápad ještě nerealizujeme, i z kapacitních důvodů, ale naše technologie k němu spěje,“ uzavírá. 

Foto: Nullspaces