Roboty humanoidalne, powszechnie postrzegane jako ucieleśniona sztuczna inteligencja, mają przed sobą gwałtowny rozwój w ciągu najbliższych 10 lat. Ten wzrost napędzają tacy giganci jak Tesla i BYD, którzy planują zwiększyć wdrażanie humanoidów w swoich fabrykach ponad dziesięciokrotnie w latach 2025–2026, dążąc do obniżenia kosztu jednostkowego o ponad 25%. Rok 2025 uznawany jest za moment przełomowy dla tej branży.

Według prognoz IDTechEx, rynek komponentów sensorycznych dla robotów humanoidalnych — w tym LiDAR, enkoderów, czujników momentu obrotowego, czujników 6-osiowych, IMU, czujników MEMS i kamer — osiągnie wartość ok. 10 miliardów USD w ciągu dekady. Dla dostawców komponentów to ogromna szansa. Najnowszy raport IDTechEx „Humanoid Robots 2025–2035: Technologies, Markets and Opportunities” szczegółowo omawia szanse rynkowe, wyzwania techniczne, produkcyjne, handlowe i regulacyjne związane z tymi komponentami.

Czujniki — kluczowe elementy robotów humanoidalnych

Czujniki pełnią fundamentalną rolę w funkcjonowaniu humanoidów — od nawigacji i wykrywania obiektów (LiDAR, kamery), przez kontrolę siły (czujniki momentu obrotowego, czujniki dotykowe), po zarządzanie pozycją i stabilnością (IMU). W artykule szczególną uwagę poświęcono czujnikom dotykowym oraz nawigacyjnym, zwłaszcza LiDAR i kamerom.

Czujniki dotykowe

Czujniki dotykowe to kluczowe komponenty, zwłaszcza w dłoniach humanoidów, umożliwiające precyzyjne podnoszenie i manipulowanie obiektami. Integrują sygnały związane z siłą, poślizgiem, naciskiem i momentem obrotowym, co pozwala robotom na dopasowywanie ruchów dłoni do kształtu, twardości i miękkości obiektów. Dzięki nim roboty potrafią w czasie rzeczywistym dostosować siłę uchwytu, by zapobiec upuszczeniu przedmiotu — często bez konieczności korzystania z obrazu wideo.

W przyszłości czujniki dotykowe umożliwią również identyfikację przedmiotów na podstawie właściwości powierzchni i materiału. Wśród technologii wykorzystywanych w tym obszarze znajdują się czujniki pojemnościowe, optyczne i magnetyczne. Choć czujniki optyczne oferują najwyższą precyzję, w wielu zastosowaniach wystarczające okazują się czujniki pojemnościowe i magnetyczne. IDTechEx wskazuje elastyczne czujniki pojemnościowe jako bardzo obiecujące — są adaptacyjne, ale ich wrażliwość na wilgoć i temperaturę ogranicza ich zastosowanie w zmiennym środowisku. Do bardziej zaawansowanych pomiarów, jak 6D sensing, nadal potrzebne będą rozwiązania optyczne lub magnetyczne. Ceny czujników dotykowych wahają się od 0,4 USD do 1,2 USD za mm² — w zależności od dostawcy, wielkości zamówienia i technologii.

LiDAR i kamery

LiDAR i kamery to podstawowe technologie sensoryczne dla robotów humanoidalnych — umożliwiają nawigację, unikanie kolizji i wykrywanie obiektów. W 2025 roku większość robotów wykorzystuje oba te systemy, choć np. Tesla Optimus bazuje wyłącznie na kamerach. Rośnie jednak potrzeba łączenia obu technologii, ze względu na złożoność środowisk, w jakich działają roboty.

Według firmy Hesai — czołowego dostawcy LiDAR — systemy oparte wyłącznie na kamerach sprawdzają się w kontrolowanych warunkach, np. na liniach produkcyjnych, gdzie oświetlenie i zadania są przewidywalne. Tymczasem roboty humanoidalne coraz częściej pracują w zmiennym otoczeniu, wchodząc w interakcje z ludźmi, adaptując się do zmian światła i pokonując skomplikowane przestrzenie. W warunkach silnego lub słabego oświetlenia systemy oparte tylko na kamerach mogą być zawodne i stwarzać ryzyko w interakcji człowiek–robot.

LiDAR oferuje kluczowe uzupełnienie: umożliwia precyzyjne planowanie trasy, mapowanie przestrzenne 3D w czasie rzeczywistym i niezawodne wykrywanie przeszkód — nawet w ciemnościach. To niezbędne dla robotów wykonujących zadania w wąskich przestrzeniach, pracujących w nocy czy w trudnych środowiskach, jak kopalnie czy tunele.