Aktuální vydání

celé číslo

02

2021

Systémy pro řízení vodárenských sítí a ČOV

Hladinoměry

celé číslo

Mobilní robot pomáhá při archeologickém výzkumu

Servisní roboty jsou velmi široce použitelné. Nepřekvapí tedy neustále se objevující informace o nových a zajímavých způsobech jejich použití. Jacobsova univerzita v Brémách nedávno oznámila, že se jejím odborníkům s použitím robotického systému poprvé podařilo snímat a vyhodnocovat zcela automatizovanými postupy archeologicky významná data. Přičinil se o to inteligentní robot IRMA3D (Intelligent Robot for Mapping Applications in 3D), určený pro prostorové (3D) mapování a získávání prostorových metrických dat, který vyvinula a postavila pracovní skupina Automatizace pod vedením Andrease Nüchtera, profesora výpočetní techniky na Jacobsově univerzitě. V podstatě jde o malé autonomní pozemní vozítko (Autonomous Terrestrial Vehicle – ATV) schopné samostatně se pohybovat po volném prostranství i v uzavřených objektech a plnit různé úkoly podle příkazů zadávaných na dálku. Základem robotu je tříkolový podvozek s výkonným akumulátorovým pohonem, na kterém je upevněna nástavba s technickým vybavením robotu. Především je to laserový 3D skener VZ 400 rakouské firmy Riedl, který prostorově snímá okolí a poskytuje digitální data pro účely mapování, a několik dalších senzorů pro měření a navigaci, včetně integrovaného počítače.

Vědečtí pracovníci Jacobsovy univerzity ve spolupráci s odborníky Ústavu pro kulturní dějiny antiky Rakouské akademie věd a archeologického ústavu v Římě (Soprintendenza Speciale per i Beni Archeologici di Roma) úspěšně vyzkoušeli použití mobilního robotu IRMA3D při archeologickém výzkumu vykopávek v areálu Ostia Antica nedaleko Říma. Antické město Ostia bylo důležitým předměstím starověkého Říma při ústí řeky Tiberu. Jako hlavní přístav Říma měla Ostia velký hospodářský význam, zejména pro zásobování hlavního města obilím a pro obchod z celým středomořským regionem. Ve své době se mohla pyšnit mnoha obchodními a nájemními domy i významnými veřejnými stavbami. Ve 4. století n. l. ztratila Ostia význam a upadla. Zbytky zničeného města dnes patří k nejvýznamnějším místům vykopávek z doby římského impéria. Zatím byly odkryty, zčásti zakonzervovány nebo rekonstruovány a zpřístupněny asi dvě třetiny starého antického města a archeologický výzkum zde stále pokračuje.

Na rozdíl od průkopníků archeologie, kteří museli výsledky průzkumů pečlivě zaznamenávat do svých deníků, používá moderní archeologie prostorové laserové skenery. Dosud však musí archeologové skener pracně nastavit do požadované polohy, přesně zaměřit skenovací pozici, získaná data zaznamenat, přenést do počítače a složit z nich úplný prostorový model. S mobilním robotem IRMA3D mají nyní k dispozici moderní nástroj, který jim usnadňuje práci. Robot díky svému autonomnímu a akumulátorovému pohonu samostatně projíždí labyrintem prostorů a chodeb a přitom automaticky snímá a digitalizuje své okolí (obr. 1). Během jízdy robotu odometrické senzory zaznamenávají otáčky jeho kol, což spolu s údaji z inerciálního navigačního systému a snímanými prostorovými metrickými daty umožňuje přesně určit dráhu robotu v uzavřeném i na volném prostranství (obr. 2). Takto pořízená fotorealistická vizualizace archeologických dat především usnadňuje a zkvalitňuje jejich interpretaci a poskytuje i přesnější odpovědi na některé základní archeologické otázky. Například tak bylo poprvé možné vytvořit přesný virtuální prostorový model ostijského nájemního domu.

„Zvláště zajímavá je pro archeology možnost společně dokumentovat souvislost architektury a vnitřního vybavení domů, tedy nástěnných maleb a podlahové mozaiky. Podařilo se ukázat, že obchodní a nájemní domy ve starověké Ostii byly založeny jako velký stavební projekt s mnoha sériově postavenými a posléze pronajatými byty. S použitím robotu lze velmi rychle získat velmi přesnou prostorovou dokumentaci, takže je možné jednotlivé domy mezi sebou přímo porovnávat,“ oceňuje přednosti robotického výzkumu archeolog Dr. Norbert Zimmermann z Ústavu po kulturní dějiny antiky Rakouské akademie věd.

Zaznamenané archeologické údaje slouží také pro digitální archivaci, jejímž cílem je zajistit trvalou dostupnost a zachování obsahu důležitých archeologických nálezů. Pro zvýšení efektivnosti chtějí odborníci Jacobsovy univerzity se svými partnery v budoucnu pořizovat snímky vykopávek ze vzduchu. Jsou přesvědčeni, že s použitím létajícího robotu s vestavěným miniaturním skenerem bude možné pořídit a zaznamenat prostorový obraz ještě přesněji a levněji. Snímek z ptačí perspektivy by navíc mohl být účelným doplňkem trojrozměrného modelu místa vykopávek.

[Archäologie in 3D: Jacobs Forscher testen Robotersystem im alten Rom. Pressemitteilung der Jacobs Univerzity Bremen, 7. září 2012.]

Kab.

Obr. 1. Inteligentní mobilní robot IRMA3D se spolehlivě orientuje v labyrintu místností a chodeb (foto: Jacobs University)

Obr. 2. Mobilní robot IRMA3D v areálu vykopávek Ostia antica (foto: Jacobs Univerzity)