«Если», 2015 № 03

ЛЮДИ И РОБОТЫ
КОНТЕКСТ

_{Люди и роботы}

_{/ футурология}

Роботы как люди

Роботы становятся все более похожими на людей. Это касается моторики, внешности и даже восприятия и передачи эмоций. Компания Boston Dynamics приступила к полевым испытаниям человекоподобного робота Atlas, спроектированного для передвижения по пересеченной местности. Недавно робот совершил пешую прогулку по лесу. Несмотря на некоторую нескоординированность, двигается он уже достаточно уверенно.

На выставке Global Sources Electronics Fair, проходившей в апреле 2015 года, компания Hanson Robotics продемонстрировала робоголову Ham, способную правдоподобно отражать человеческие эмоции. Ham также может распознавать лицевую мимику, устанавливать зрительный контакт и поддерживать разговор, отвечая на простые вопросы и задавая свои.

Группа исследователей из Массачусетского технологического института под руководством Синтии Бэзил предложила свой подход к разработке более человечных роботов. Внешность домашнего робота-помощника Jibo имеет мало общего с человеческой: по сути, он выглядит как круглый дисплей на ножке. Jibo может распознавать и выражать эмоции, а кроме того, делать фотографии, оповещать о новых СМС и сообщениях, пришедших по электронной почте, считывать информацию с подключенных устройств и из Интернета. В отличие от предыдущих проектов этот нацелен на массового потребителя.

Добрые роботы

Роботы могут выступать в качестве личного психотерапевта. Наиболее известным примером является японский робот-тюлененок Раrо, помогающий пациентам больниц и домов престарелых справиться со стрессом. Он умеет двигать лапками и головой, отзывается на свое имя, реагирует на ласку и издает звуки как настоящий детеныш гренландского тюленя. Специалисты Массачусетского технологического института для схожих целей разработали робота-медвежонка Huggable, который вдобавок управляется дистанционно и может разговаривать.

Робот своими руками

В 2014 году компания Intel представила проект Джимми, позволяющий потребителю создать личного робота-андроида с индивидуальными настройками. В продажу поступили 50 тестовых наборов, содержащих аппаратную часть (металлическая основа, процессор, контроллеры, аккумуляторы и т. д.). Дизайн внешнего корпуса для робота можно будет разработать самостоятельно или скачать вариант с официального сайта, а затем распечатать на 3D-принтере. Программное обеспечение является открытым. С настройкой робота через загрузку соответствующих приложений справится и неспециалиста разработчики смогут создавать для робота собственные программы и дополнения.

Роботы размножаются

Специалисты из норвежского Университета Осло разработали паукообразных роботов, способных допечатывать необходимые детали и даже воспроизводить себе подобных с помощью встроенного 3D-принтера. Программное обеспечение этих роботов позволяет анализировать окружающую среду и приспосабливаться к ней. Подобный функционал необходим для эффективной работы в труднодоступных агрессивных средах. До выхода на рынок, однако, таким технологиям еще далеко.

Огромные человекоподобные роботы

готовы к бою

Боевые человекоподобные роботы уже стали реальностью. Вскоре состоится первая дуэль. Японская компания Suidobashi Heavy Industry, разработавшая первого в мире гигантского боевого робота KURATAS, приняла вызов американских коллег — создателей MegaBot. Поединок назначен на 2016 год, осталось согласовать детали.

Роботы-тяжеловозы

В Стэнфордском университете разработали миниатюрных роботов MicroTugs, способных передвигать объекты, в сотни и тысячи раз превышающие их собственный вес. Так 9-граммовый тяжеловоз, двигаясь по вертикальной стеклянной поверхности, может поднимать вес около 1 килограмма. Это как если бы человек взбирался по стене небоскреба, таща за собой слона. Конструкция конечностей роботов позаимствована у гекконов, а способ движения — у гусениц. Ножки MicroTugs покрыты мельчайшими резиновыми шипами, сгибающимися под возрастающим давлением, что увеличивает площадь контакта с поверхностью. Сохранять сцепление помогает смещение точки опоры с передней части тела на заднюю и наоборот.

Робоживность

Природа представляет неисчерпаемый кладезь идей, в том числе для робототехники, и немецкая компания Festo им с успехом пользуется. В 2011 году специалисты компании представили робочайку SmartBird — механическую копию птицы, способную летать. Одним из знаковых проектов прошлого года стал BionicKangaroo — робот, перемещающийся прыжками. Основная идея этой необычной разработки состоит в минимизации энергозатрат на передвижение. Благодаря системе пружин энергия, накапливаемая при завершении одного прыжка, может использоваться для совершения следующего. Создателям удалось достаточно точно воспроизвести принципы движения реального животного. Как и настоящий кенгуру, робот помогает себе хвостом.

А в 2015 году свет увидели роботизированные муравьи BionicANT, имитирующие коллективное поведение, свойственное их «собратьям» в животном мире. Робоколония способна автономно выполнять сложные задачи и прилагать совместные усилия для манипуляции крупными объектами.

Среди других интересных новинок компании — робозахват, работающий по принципу языка хамелеона, созданный при сотрудничестве с Университетом Осло, и роботы-бабочки eMotionButterflies. Последние также могут «работать в команде» и ориентироваться на местности, избегая препятствий благодаря системе датчиков и камер.

Робот-путешественник

Необычный проект по изучению взаимодействия человека и робота реализовали в Канаде в 2014 году, где робот HitchBOT пересек всю страну, путешествуя автостопом. Весь путь от города Галифакса (Новая Шотландия) до Виктории (Британская Колумбия) занял чуть больше 3 недель. За время путешествия общительный робот приобрел новых друзей, стал гостем на свадьбе и посетил пау-вау, собрание североамериканских индейцев. Робот оснащен встроенной камерой с функцией звукозаписи, системами распознавания и генерации человеческой речи, а также модулями Wi-Fi и 3G, позволяющими делиться в соцсетях впечатлениями от поездки.

В феврале 2015 года HitchBOT совершил десятидневное путешествие автостопом по Германии. В июне посетил Нидерланды. А 17 июля робот отправился в путь по Соединенным Штатам, где он должен был преодолеть расстояние от Сейлема (Массачусетс) до Сан-Франциско (Калифорния). Путешествие закончилось преждевременно, в Филадельфии поездку прервала встреча с вандалами, нанесшими роботу серьезные повреждения.

Окно в мир

Роботы дают возможность человеку заглянуть в самые недоступные уголки нашей планеты и исследовать пространство за ее пределами. Так, в этом году специалисты лаборатории реактивного движения NASA запустили в неактивную трещину Килауэа — одного из самых активно действующих вулканов на Земле — робота-картографа VolcanoBot. Аналогичные роботы могут в дальнейшем послужить инструментами для изучения вулканических кратеров на Марсе и Луне.

Благодаря дистанционно управляемому роботу Deep-SCINI, разработанному специалистами Университета Небраски-Линкольна, в водах подледного антарктического озера Уилланс была обнаружена уникальная экосистема, включающая рыб и ракообразных. Подобные технологии также в будущем могут быть использованы при реализации космических исследовательских программ, в частности, при изучении Европы, спутника Юпитера.

Роботы в школах

Роботы все плотнее включаются в образовательный процесс. Роботы могут дополнять преподавателя-человека, служа одновременно и ассистентом и наглядным пособием, — например, андроид Nao компании Aldebaran Robotics, который, по данным разработчиков, нашел применение более чем в 200 образовательных учреждениях по всему миру.

Системы телеприсутствия, позволяющие учителям дистанционно вести уроки, а ученикам не пропускать занятия, даже если они заболели или получили травму, начинают внедряться во многих странах, в том числе в России. С 2014 года в школе города Радужный и в детском саду города Владимира успешно функционируют роботы телеприсутствия Webot, разработанные российской компанией Wicron.

Новые возможности для образования открывают проекты наподобие CoWriter, в которых робот выступает в качестве неуспевающего ученика. Помогая ему «научиться» писать правильно, дети чувствуют себя более уверенно и совершенствуют свои навыки. Робота можно запрограммировать, чтобы он испытывал те же трудности, что и конкретный ученик, или просто воспроизводил типичные ошибки, допускаемые детьми во время обучения. Проект все еще находится на стадии прототипа, но уже хорошо зарекомендовал себя во время тестовой работы со школьниками в возрасте от 6 до 8 лет.

Роботы-оригами

Исследователи из Гарвардского университета и Массачусетского технологического института предлагают оригинальный подход к конструированию самособирающихся роботов. В базовой форме такой робот представляет собой плоский лист, который после активации собирается в нужную форму. Питание и двигательные функции обеспечиваются небольшим аккумулятором и парой моторчиков. Компактность и простота сборки открывают для подобных роботов невероятные возможности при решении самых разнообразных задач, например, при проведении исследований в космосе.

На выставке ICRA2015, проходившей в Сиэтле в мае этого года, специалисты MIT продемонстрировали миниатюрную версию робота-оригами, собирающуюся из квадратного листа со стороной всего 1,7 см. С помощью двигателя, состоящего из магнита и нескольких катушек, робот способен со скоростью 3–4 см в секунду передвигаться по суше, плавать и перемещать небольшие объекты. После завершения работы его можно просто-напросто растворить, поместив в емкость с ацетоном (останется только магнит).