To je prvi takav centar izvrsnosti za robotiku u Hrvatskoj koji nezadrživo stremi postati referentnim centrom za istraživačke, razvojne i obrazovne aktivnosti u području robotike i umjetne inteligencije. IT znanstvenici, robotičari i mehatroničari u CRTA-i proučavaju i razvijaju napredne mogućnosti primjene robota i to najčešće za potrebe industrijske proizvodnje, graditeljstva, medicine te razvoja znanosti i obrazovanja. Robotski sustavi koje usavršavaju u CRTA-i nisu osmišljeni kako bi radnicima oduzimali radna mjesta, već su namijenjeni suradnji s čovjekom čineći radno okruženje sigurnijim i učinkovitijim.
CRTA (eng. Regional Centre of Excellence for Robotic Technology) ima prepoznatljiv logotip koji nije izrađen ljudskom rukom u dizajnerskom studiju neke poznate marketinške agencije. Originalni logotip centra je zapravo krivulja, trag putanje koji je stvorio hrvatski medicinski robot RONNA tijekom neurokirurške operacije u nekoj od hrvatskih kirurških dvorana. Iako toga nesvjesni, roboti nam na ovakve načine počinju pomagati i u kreativnim rješenjima. Ipak, RONNA-ina glavna uloga je spašavanje ljudskih života. Projekt razvoja neurokirurškog robota je započeo 2007. godine na Fakultetu strojarstva i brodogradnje (FSB), u suradnji s Kliničkom bolnicom Dubrava i Hrvatskim institutom za istraživanje mozga. Za njegov uspjeh najviše su zaslužni idejni kreatori prof. dr. sc. Bojan Jerbić kao voditelj projekta, doc. dr. sc. Darko Chudy i prof. dr. sc. Gojko Nikolić.
RONNA se trenutno nalazi u laboratorijima CRTA-e gdje se kontinuirano radi na njezinom usavršavanju. Znanstvenici nastoje unaprijediti postupak stereotaktičke navigacije (neuronavigacija) tako što će povezati digitalne snimke pacijenta, računalni plan neurokirurške operacije i upravljački sustav dva robota primjenom dvoručne konfiguracije. Cilj je implementirati inteligentno i intuitivno upravljanje čitavim sustavom tijekom delikatne operacije unutar ljudske lubanje. U sustav su uključena dva robota, jedan omogućava precizno usmjeravanje, a drugi rukuje instrumentima. Početkom ljeta 2018. godine, projekt RONNA je doživio i međunarodno priznanje. Nagrađen je s Best Integration and Innovation Award, nagradom za najbolju integraciju i inovaciju, na 11. Hamlyn simpoziju medicinske robotike, u organizaciji Imperial koledža u Londonu.
Osim laboratorija za medicinsku robotiku u CRTA-i su objedinili i laboratorije za autonomne sustave te računalnu inteligenciju. Spiritus movens, ovog našeg centra s jedinstvenom znanstveno-tehnološkom infrastrukturom i s potencijalom da postane nezamjenjivim pokretačem istraživačkih, razvojnih i obrazovnih aktivnosti u RH, je redovni profesor na FSB-u i voditelj CRTA-e Bojan Jerbić. Profesor Jerbić studentima na svojim kolegijima prenosi znanja iz područja projektiranja automatskih sustava, umjetne inteligentne, robotike i inženjerskog računarstva, a tijekom znanstvenih istraživanja najviše se bavi rješavanjem biheviorističkih problema. Profesor Jerbić je objavio brojne znanstvene radove i sveučilišne udžbenike, a svoja je znanja stjecao u Sjedinjenim Američkim Državama (SAD) na FSU College of Engineering. Njegova su istraživanja usredotočena na interakciju robota i ljudi te razvijanje modela robotske svijesti.
Osim iznimnih postignuća projekta RONNA, profesor Jerbić nam je predstavio i originalni projekt koji rade u suradnji s građevinskim fakultetom i FER-om. Radi se o razvoju hibrida drona i robota koji mora biti sposoban za kretanje po vertikalnim površinama građevinskih konstrukcija i ispitivati stanje čelične armature i ostalih konstrukcijskih elemenata. Tijekom razgledavanja sam se rukovao i s Kukom, dvoručnim antropomorfnim industrijskim robotom. Dvoručni rad je iznimno važan za daljnji razvoj robotskih sustava i racionalizaciju proizvodnih linija. „Dvoručni roboti, u biti, imitiraju ljudski rad. Zato ga možete postaviti na ljudsko radno mjesto. Uređenje radnog prostora za klasične jednoručne šest-osne robote je vrlo skupo i često košta više od samog robota. S dvoručnim robotom imitirate svu tu koordinaciju koju obavlja čovjek“, pojašnjava profesor Jerbić. U sklopu laboratorija za medicinsku robotiku, sagrađena je i vjerna replika kirurške dvorane u kojoj se trenutno razvija najnovija generacija interaktivnog medicinskog robota RONNA. „Nova RONNA će biti potpuno mobilna i moći će se samostalno kretati po bolničkom prostoru. Samostalno će dolaziti na radno mjesto i izračunavati najbolji položaj prema pacijentu“ nastavlja pojašnjavati profesor Jerbić. RONNA nove generacije će potpuno samostalno obavljati dijelove invazivnih operativnih zahvata te neće biti potrebno neprekidno aktivno sudjelovanje kirurga. RONNA je opremljena brojnim kirurškim alatima uključujući i robotsku bušilicu za bušenje kranijalne kosti lubanje.
Stručni obilazak centra smo završili u laboratoriju za autonomne robotske sustave u kojem je desetak vrsta robota oponašalo rad u različitim proizvodnim postrojenjima neupitno dokazujući svoju svrsishodnost. Kad bi ste u pozadini uključili glazbu, činilo bi vam se da su svi ti roboti na nekom plesnom podiju s dobro uvježbanom koreografijom. Takav dojam odgovara i ciljevima istraživanja koja će se ovdje provoditi na lokalizaciji mobilnih robota i modeliranju prostora u kojemu se oni gibaju. Važno je detaljno proučiti i planirati gibanje njihovih ruku i rotirajućih dijelova kako bi što sigurnije i učinkovitije izvršavali postavljene zadatke. Zanimljivo je, što nas je čitavo vrijeme razgledavanja u stopu pratio psetoliki robot Žućo kojim su upravljali doktorandi u sklopu svojih istraživačkih projekata. Žućo je najpoznatiji četveronožni robot razvijen u američkom Boston Dynamicsu pod nazivom Spot. Iako je tek od nedavno dostupan na tržištu, po cijeni od oko 75.000 dolara, do Žuće za potrebe centra nije bilo jednostavno doći. No, zahvaljujući upornosti i prepoznatljivom znanstvenom radu profesora i znanstvenika s FSB-a, jedan Žućo je svoj dom ipak našao u CRTA-i.
CRTA je praktično smještena, sa svojih 800 m2 površine, u istočnoj zgradi Fakulteta strojarstva i brodogradnje. U centru su objedinjeni najsuvremeniji resursi potrebni za istraživanja u područjima autonomnih sustava, računalne inteligencije te industrijske i medicinske robotike. No, iako se u centru razvijaju nove tehnologije i sustavi, CRTA prije svega ima visokoobrazovnu ulogu. „CRTA je namijenjena prvenstveno nastavi, studentima u obrazovanju, a nakon toga znanstveno-istraživačkom radu. Ovdje se rade ozbiljni znanstveni projekti na svjetskoj razini. Treća razina je možda najvažnija - suradnja s gospodarstvom“ pojasnio je Dekan FSB-a Dubravko Majetić prigodom nedavnog otvorenja centra.
U vrhunski opremljenim praktikumima, sa sofisticiranim mehatroničkim komponentama, svoje će znanje produbljivati inženjeri robotike i mehatronike koji već rade u proizvodnim postrojenjima ili kirurškim dvoranama diljem Hrvatske te brojni studenti. Ovi mladi ljudi će biti glavni nositelji hrvatske digitalne transformacije u slijedećih nekoliko desetljeća. Od jeseni 2021. godine u sklopu Fakulteta strojarstva i brodogradnje kreće Sveučilišni studij mehatronike i robotike, jedini te vrste u Hrvatskoj. Studij se sastoji od preddiplomskog studija u trajanju od 3 godine za zvanje prvostupnika mehatronike i robotike te diplomskog studija u trajanju od 2 godine za zvanje magistra inženjera mehatronike i robotike. Upisna kvota za preddiplomski studij je trenutno ograničena na 60 studenata. Zanimanje za studij značajno nadmašuje tu kvotu te se očekuje skoro povećanje broja studenata koji će moći upisati ovaj prestižni studij.
U sklopu FSB-a i CRTA-e je omogućen i poslijediplomski znanstveno doktorski studij po čijem se završetku stječe doktorat tehničkih znanosti i kompetencije za samostalni znanstveno-istraživački rad. Upravo sam u toj fazi usavršavanja, u laboratoriju za računalnu inteligenciju, zatekao doktoranda Ivana Župančića. Ovaj mladi znanstvenik u svom radu razvija algoritam kojim humanoidni roboti poput Rudija, 1m visoki humanoidni robot tipa iCub, pokušavaju mehaničkom rukom uhvatit lopticu. Težak zadatak, s obzirom na nepredvidljivu putanju loptice pa je sve potrebno uskladiti s ugrađenim stereovizijskim kamerama i računalnim sustavom koji upravlja „očima“ robota. „Na gotovo čitavoj površini iCub-a se nalazi umjetna koža. Tako možemo detektirati silu pritiska na pojedinim točkama tijela robota. Na taj način, pri prihvatu predmeta, imamo povratnu vezu i možemo vidjeti da li smo predmet dobro primili. Rudi se sastoji od 53 motora koji omogućavaju održavanje ravnoteže, hvatanje i hodanje“, objašnjava doktorand Župančić. Njegova istraživanja bi mogla naći primjenu i u stvarnim situacijama u nestrukturiranoj okolini koja nije nužno industrijska ili izravno prilagođena čovjeku. Također su u praksi primjenjiva istraživanja tehnologije računalnog vida s kojima možemo razlikovati predmete i/ili postizati koordinaciju robotskog oka i ruke. Uz pomoć algoritma, roboti uče inteligentno primati i razlikovati predmete koji nisu jasno strukturirani ili prethodno ubačeni u njihovu memoriju. Inačice humanoidnih robota, poput Rudija i dvoručnih robota kakve smo vidjeli u CRTA-i, bi u skoroj budućnosti mogle doprinositi hrvatskom održivom razvoju. Na primjer, bili bi izuzetno korisni u postrojenjima za razdvajanje komunalnog, opasnog i glomaznog otpada te tako pomogli u rješavanju golemih problema s oporabom i recikliranjem otpada koje trenutno ima veliki broj naših gradova uključujući Zagreb.
Roboti su već od ranih početaka pronašli svoje mjesto u industrijskim proizvodnim trakama, pa takao i u autoindustriji. U halama za proizvodnju automobila 21. stoljeća rade rame uz rame s čovjekom. „Danas se u robote ugrađuje sve više senzora. To zahtijeva nove oblike programiranja i predstavlja izazove za nas u IT odjelima.“ kaže Johannes Teiwes, IT stručnjak i instruktor za robote u Volkswagenovoj tvornici u Wolfsburgu u Njemačkoj. Teiwes radi u timu s četrdesetak IT stručnjaka (računalnih znanstvenika, industrijskih inženjera i ekonomskih stručnjaka) okupljenih oko Volkswagenovog Laboratorija pametne proizvodnje (eng. The Smart Production Lab). Njihov rad je usmjeren na stvaranje pametnih tehnologija i robota s primjenom u proizvodnji, najčešće s naglaskom na razvoj računalnih programa i algoritama. U Volkswagenovim tvornicama suradnja između ljudi i strojeva tijekom proizvodnog procesa postaje jedan od važnijih čimbenika. Ljudi i roboti su u proizvodnim halama do nedavno bili strogo razdvojeni. No, sada sve češće rade jedni pored drugih, u prostorima koji nisu prethodno strogo definirani i oblikovani za pokrete robotskih ruku i dijelova. Čovjek i robot sve češće simultano i istovremeno rade na izradi vozila ili potrebnih dijelova. Roboti su izašli iz svojih strogo kontroliranih proizvodnih kaveza i operiraju u uobičajenom ljudskom radnom prostoru. To je jedan od razloga zašto roboti sve češće poprimaju antropomorfne karakteristike. Postaju sve sličniji čovjeku i našem tijelu, kako bi mogli raditi na istim radnim mjestima kao i ljudi bez nekih posebnih prilagodbi. Roboti koji rade u neposrednoj blizini čovjeka moraju imati solidno znanje i razvijene različite vještine. Zato je od iznimne važnosti da roboti razumiju što ljudski radnik od njih očekuje i treba u datom trenutku. Johannes Teiwes i njegove kolege zaduženi su za razvoj i programiranje računalnih programa unutar elektroničkog mozga proizvodnih robota. Cilj je povećati njihovu učinkovitost i kvalitetu podrške koju pružaju kolegama od krvi i mesa. Potpuno je jasno, studenti koji će završiti najnoviji studij mehatronike i robotike na Fakultetu strojarstva i brodogradnje, Sveučilišta u Zagrebu, te razvijati svoja znanja iz područja robotike i umjetne inteligencije u vrhunski opremljenom hrvatskom Regionalnom centru izvrsnosti za robotske tehnologije (CRTA) s lakoćom će pronalaziti posao. Vrata će im biti širom otvorena u laboratorijima poput ovog u Volkswagenu, ali i ostalim naprednim proizvodnim i znanstvenim centrima za razvoj pametnih tehnologija u Hrvatskoj, Europskoj uniji i diljem svijeta. Oni će nas na svojim ramenima i ramenima svojih humanoidnih robotskih kolega unijeti u potpuno novi svijet proizvodnje u sklopu četvrte industrijska revolucije. U industriji 4.0, proizvodni bi se procesi mogli popeti na potpuno novi nivo u kojima visoka tehnologija više neće biti isključivo vanjski čimbenik. Jedna je to od mogućih vizija budućnosti u kojima se proizvodni procesi odvijaju integracijom čovjeka i robota u skladu sa suvremenim principima cirkularne ekonomije i održivog razvoja.