Будущее робототехники: перспективы, большие надежды и развитие технологий. Прошлое, настоящее и будущее роботов

В Соединённых Штатах создали и испытали первоначальный вариант кибер-гепарда, который был заказан руководством ВС США в прошлом году . На вид он совсем даже и не копия живого зверя; зато Cheetah является рекордсменом по бегу среди любых роботов с ногами.

Боевые роботы: в будущем нас ждет восстание машин

Не удивляйтесь, но первый боевой робот появился во время Второй Мировой Войны. Эта была немецкая управляемая мина "Голиаф". А Компания iRobot, известная своими роботами-пылесосами, уже давно выпускает боевых роботов для американской армии, которая не перестает пополнятся и другими разработками. Скоро роботы потеснят человека и на поле боя, ведь преимущества над человеком очевидны. >>>

Искусственный интеллект: взгляд в будущее

General Motors, Honda и будущее робототехники

Новейшие технологии или "Добро пожаловать в будущее!"

К чему приведут нас роботы в будущем?

5 причин не доверять роботам

Роботы, вероятно, не смогут полностью уничтожить человека, но смогут превзойти человека в мышлении и каким-то образом повлиять на нашу жизнь в будущем. В этой статье мы посчитаем причины, по которым вам не нужно скрывать свой страх этих металлических соседей.

Почему в своей повседневной жизни мы можем никогда не увидеть полностью функциональных роботов

Даже учитывая серьезные суммы, которые инвестируют в робототехнику такие компании как Google, Dyson и другие, станем ли мы свидетелями того, как роботы станут неотъемлемой частью нашей жизни? В этой статье мы рассмотрим ситуацию в индустрии робототехники на сегодняшний день, а также попытаемся понять, чего нам стоит ждать в ближайшем будущем.

В нашей жизни технологии - буквально повсюду. Используя Интернет, мы получаем не только ценную информацию, но и свежеприготовленную пиццу к нашим дверям; смартфоны организовывают нашу жизнь, и даже наши автомобили начинают говорить с нами. Но в этой электронной утопии есть все-таки нечто, что нарушает идеальную картину мира: "Где мой робот-слуга?" Может быть, уже совсем скоро вас не будут удивлять роботы в доме, в офисе или даже в больнице, и вы будете делать с ними все буквально рука об руку.

Роботы в доме

В книгах и фильмах описаны тысячи и сотни тысяч ситуаций, когда роботы помогают нам в нашей ежедневной жизни: убирают, готовят обед и гуляют с собакой - если, конечно, эта собака сама не робот, так что один робот сможет погулять с другим сразу после того, как приготовит вам на ужин ваше любимое блюдо. Поэтому вполне естественно, что выбор робота - чрезвычайно важное и ответственное задание, к которому подходить нужно исключительно серьезно. Так что нужно только заказать Jeeves-Bot 3000, а дальше уже можно сидеть, сложа руки, и наслаждаться миром, где фрукты уже очищены, а в автоматической микроволновке уже готова еда для вашего роботизированного питомца. К сожалению или к счастью, но пока мир не стал таким.

Хотя в исследования сферы робототехники ежегодно инвестируются миллионы фунтов, практический результат для среднестатистического пользователя на сегодняшний день заключается разве что в том, что можно приобрести пылесос с дополнительными функциями. Roomba 760 (£ 399) - роботизированное устройство в форме диска, которое на протяжении дня будет передвигаться по вашему дома и пылесосить на ходу. Это одно из устройств американской компании iROBOT, которая также предлагает Scooba (£ 599), которое чистит ваши полы, Looj (£ 249), которое поможет очистить канавы, а также устройство Braava (£ 259), которое заменит вам швабру. iRobot также предлагает разнообразную военную роботизированную технику, в том числе 710 Warrior, но суть в том, что даже перечисленные выше роботы не могут добраться в труднодоступные углы и достаточно качественно сделать свою работу.

Для технически более продвинутых пользователей, есть целый ряд других роботов для дома, которые можно приобрести в таких магазинах как Conrad, Jameco и Amazon, но даже такие роботы пошли не намного дальше техники Meccano, в них добавилось по несколько сенсоров и все.

Кроме этих немногочисленных и довольно скромных предложений, а еще нескольких довольно дорогих игрушек, у любителей роботов и просто интересующихся нет практически никакого выбора. Но так как технология продолжает развиваться с невероятной скоростью, есть шанс, что в будущем ситуация изменится к лучшему. Сэр Джеймс Дайсон, дизайнер роботизированного пылесоса, недавно инвестировал 5 миллионов фунтов в лабораторию при Имперском колледже Лондона, который будет работать с компанией Дайсона над исследованиями и разработкой роботов для использования дома.

"Мое поколение верило, что к 2014 году мир будет просто наводнен роботами", - сказал Дайсон в интервью ВВС. "Теперь у нас есть новые возможности и в области механики, и в области электроники, но роботизированная техника все еще не может видеть и мыслить так, как это делаем мы, люди".

Целью исследования, которое проводится совместно с Имперским колледжем, является улучшение этого аспекта робототехники, а также решение проблем, которые до сегодняшнего дня сдерживают развитие робототехники. По-прежнему потребуется еще много лет, прежде чем на полках Tesco мы на самом деле видим что-то доступное, но, по крайней мере, уже сегодня индустрия становится основным направлением деятельности многих разработчиков и технологических компаний.

"Это сделает нашу жизнь проще", - рассказывает дальше Дайсон. "И приведет к разработке технологий, которые мы даже представить раньше не могли".

За последнее время компания Google приобрела несколько компаний сферы робототехники, в том числе компанию Boston Dynamics, которая создает для правительства США роботизированные устройства для военных целей. Удивительно, но в Google не прокомментировали мотивы такого приобретения; но внезапное решение руководства компании приобрести столько талантливых умов в одной области лишь подтверждает тот факт, что важность данной индустрии значительно возросла. Одним из примеров использования умных машин компанией Google является самоуправляемый автомобиль, над которым уже какое-то время работает компания. Специалисты, работающие над проектом рChauffeur (с англ. «Шофер») недавно сообщили об отметке в 700 000 миль без единой аварии, при этом значительную часть этого расстояния авто проехало по реальным улицам Калифорнии. На данный момент огромное количество датчиков и технологий отслеживания в автомобилях приводит к тому, что стоимость такого авто составляет неподъёмную для большинства суму в £90,000, но со временем стоимость такого авто должна снизится, что сделает его гораздо более доступным. Может быть, роботы и не будут у нас дома, но они смогут нас туда отвозить.

Страна, где роботов действительно можно найти в домах - это Япония, что, впрочем, не удивительно. Роботы-компаньоны уже давно стали распространёнными и признанными, в том числе робот Wakamaru, выпуск которого начался в 2005. Это робот составляет компанию для пожилых людей или для тех, кто прикован к дому. Используя голосовой интерфейс, который, по общему признанию, на сегодняшний день уже считается примитивным, робот Wakamaru может участвовать в несложной беседе, а также напоминать своим владельцам о приеме лекарств или даже связаться с аварийно-спасательными службами в случае внезапного заболевания или другого происшествия. Потребность в помощниках по уходу оказалась насколько высока (это связано с большим количеством жителей в возрасте), что премьер-министр Японии Синдзо Абэ объявил, что в бюджете на 2013 год около £14 млн выделено на развития специальных роботов, которые бы могли оказывать требуемую в этой области помощь. Идея замены человека механическим устройством пока не очень популярна, хотя индустрии по-прежнему требуется пройти долгий путь, прежде чем роботизированный помощник действительно сможет стать серьезной альтернативой человека-помощника.

На сегодняшний день к окупаемым себя роботам можно отнести терапевтического робота Paro в виде детеныша гренландского тюленя. Это необычное по своей форме устройство используется для лечения пациентов в больницах, в частности для лечения тех, кто страдает болезнью Альцгеймера и слабоумием. Робот учится у своих пользователей, реагирует на их голоса и физически взаимодействует с ними; как утверждает компания, также было установлено, что робот "уменьшает стресс пациента" и "улучшает процесс социализации больных друг с другом и с лицами, которые осуществляют уход за больными". Все это привело к тому, что робот попал в Книгу рекордов Гиннеса как самый терапевтический робот мира.

В Великобритании также обратили внимание на возможности использовании робототехники в индустрии здоровья - компания Aldebaran Robotics разработала робота Nao. Робот используется в школах Бирмингема, чтобы помогать в обучении детей с синдромом Аспергера и аутизмом. Спокойный характер машины делает робота идеальным инструментом для использования в образовательных целях, а его небольшой размер, мобильность и взаимодействие с помощью голоса очень нравятся детям.

В последние годы появилась тенденция к созданию роботов меньшего размера, которые более похожи на человека. Некоторые из них - Roboy, iCub и Asimo - расширяют границы дизайна, искусственного интеллекта, и даже могут «чувствовать», а это как раз то, о чем говорил сэр Джеймс Дайсон. Робот Asimo даже стал чем-то вроде знаменитости - он выступает на телевизионных шоу по всему миру, таких как шоу QI в Великобритании и Brille в Норвегии, принимает участие в конференциях, а во время последней поездки президента США Барака Обамы в Японию робот сначала приветствовал его, а затем играл с ним в футбол.

Проект Asimo (AdvancedStepinMobility) уже около 15 лет разрабатывается компанией Honda, и надо признать, что полученные результаты впечатляют. Робот может работать, прыгать, говорить и взаимодействовать с людьми в различных формах. Asimo, безусловно, ближе к классическим роботам, описанным в литературе, чем какие либо другие роботы, созданные человеком. На сегодняшний день это лучший из созданных гуманоидных роботов, но учитывая тот факт, что на сегодня таких роботов только 60 единиц в мире, в обозримом будущем он вряд ли станет частью привычной домашней обстановки.

Робототехника для работы

Если и есть область робототехники, которая начинает процветать, то это роботы на рабочем месте. Мы уже видели, как за последние годы производство было автоматизировано, так что роботы теперь стали обычным явлением на производственных линиях и на автосборочных предприятиях. С точки зрения бизнеса это имеет смысл: машины более эффективны при обработке повторяющихся задач - в отличие от людей, они не устают, не могут пораниться, им не нужно отлучаться в туалет. Автоматам также не требуются перерывы на обед, выходные, больничные, с ними не нужно решать трудовые споры, хотя они, несомненно, время от времени требуют ремонта. Кроме того, нет никаких правил касательно того, сколько часов в день роботы могут работать, а сверхурочная работа, работа в выходные дни и государственные праздники не является проблемой.

Робот Baxter - один из таких новых работников. Компания RethinkRobotics создала доступный и легко адаптируемый к новым задачам робот. При стартовой цене около £ 15,000 (плюс £ 4000 в год на техническое обслуживание) робот, безусловно, является доступным по цене, а инновационная система программирования дает возможность легко адаптировать его к новым задачам. У Baxter две мульти шарнирные подвески, что позволяет роботу совершать широкий диапазон движений. Чтобы показать роботу, как выполнять ту или иную задачу, оператор нажимает кнопку, затем физически перемещает руки в требуемую позицию. По окончании нужно снова нажать на кнопку, и тогда уже робот будет помнить показанные движения и точно повторять их. Всущности, это запись макроса на гигантского робота.

"В отличие от традиционных промышленных роботов, Бакстер - адаптивный промышленный робот", - рассказал в недавнем интервью Митч Розенберг, вице-президент по маркетингу и управлению производством Rethink Robotic. "В роботе использованы камеры, датчики и сложное программное обеспечение; все это позволяет ему "видеть" объекты "чувствовать" силы и "понимать" поставленные задачи. В результате мы получаем робота, который автоматически адаптируется к меняющимся условиям".

Это также означает, что робот безопасен для людей, которые с ним работают. Традиционно промышленные машины работают по определенной схеме, что потенциально может предоставлять опасность, если кто-то случайно попадется на пути этому роботу. Бакстер использует свои датчики, чтобы этого не происходило, и хотя несколько легких толчков все-таки может произойти, но это будут далеко не те столкновениям, которые приводят к переломам и прочим серьезным травмам.

Еще одна цель, которую преследует компания Rethink Robotics, заключается в том, чтобы остановить утечку производства на Дальний Восток, и в последние годы эта тенденция возросла в связи с ничтожно малыми заработными платами и довольно сомнительными стандартами безопасности, что позволяет снизить затраты на производство. Использование в производстве роботов, а не труда бедных людей в другой стране, может привести к серьезным последствиям для производства и мировой экономики - конечно, это возможно только в том случае, если идея будет воплощена в большом масштабе.

Очевидно, что эта новость беспокоит подавляющее большинство неквалифицированных рабочих на Западе, которые в настоящее время работают на заводах и фасовочно-упаковочных фабриках. В среднем работник сборочного конвейера в Великобритания зарабатывает где-то в районе 15 тысяч фунтов стерлингов в год. Это означает, что работа такого сотрудника в течение пяти лет будет стоить своему работодателю £75000. Робот Baxter, для сравнения, будет стоить всего £35,000, и при этом сможет работать как минимум в два раза больше часов.

Роботы могут занять рабочие места людей не только в промышленности и конвейерном производстве; учитывая возможности голосового взаимодействия и все более сложные шасси, которые делают роботов безопасными для окружающих, много ли потребуется времени, чтобы работников супермаркетов заменили роботы, которые не только будут заниматься раскладкой товаров, но и смогут также рассказать клиентам, где они могут найти семена фенхеля. В этом году на выставке потребительской робототехники Consumer Electronic Show компания Future Robot продемонстрировала робота FutureRobot, который может передвигаться по означенной территории, общаться с людьми, в нем также есть сенсорный интерфейс, с помощью которого потребитель может найти интересующую его информацию, детали заказа, а также возможность для оплаты заказа с помощью карты. Сейчас рассматривается вопрос о том, можно ли сделать такого робота водонепроницаемым; в случае положительного результат его можно будет использовать на улицах городов с целью привлечения пожертвований в различные благотворительные учреждения.

Хотя все эти нововведения действительно захватывают воображение, возникает вопрос, сколько же неквалифицированных работ исчезнет в ближайшие годы, по мере того, как роботы будут становиться все более доступными с финансовой точки зрения. Потребность в квалифицированных руководителях все еще будет существовать, но для большинства работников будущее может стать весьма неопределенными. Компания Amazon уже приобрела KivaSystems, чьи оранжевые роботы перемещают целые стеллажи в огромных складах Amazon, а также упаковывают и отправляют посылки гораздо быстрее, чем когда-либо удалось человеку.

Это приобретение обошлось компании в $775 млн, и, несомненно, оно быстро себя окупит, так как по оценкам производительность повысилась в три раза. И Amazon не собирается останавливаться на достигнутом. Раз роботы делают большую часть тяжелой работы в процессе погрузки и разгрузки, то почему бы им не поставлять товары? Amazon Prime Air - это новая инициатива от розничного гиганта, которая предполагает доставку товаров с помощью БСЛА. Это может показаться первоапрельской шуткой, но ритейлер настроен исключительно серьезно и только и ждет решения Федеральной комиссии по вопросам регулирования связи, которое бы разрешило компании выйти в воздушное пространство США. Больше других беспокоиться должны курьеры, хотя может случиться, что они окажутся не у дел еще раньше - когда Google начнет выпуск своих самоуправляемых автомобилей. Международная федерация робототехники прогнозирует, что подобная техника будет широко использоваться в самых разнообразных областях.

"В 2007 году Биржа труда США обнародовала данные о количестве производственных травм или болезней работников индустрии питания, которые работают полный рабочий день; оказалось, что количество таких случаев выше, чем в отрасли производства и в частном секторе в целом", - отмечается на сайте Международной федерации робототехники. "Производители роботов разработали роботов специально для пищевой промышленности, которые соответствуют стандартам пищевого оборудования. В фармацевтической промышленности также не спешат внедрять роботов, но в индустрии требуется снизить расходы, увеличить точность производства и создать гибкое автоматизированное производство. Помимо этого, во всем мире спрос на фармацевтическую продукцию находится на подъеме, что делает эту индустрию еще одной благоприятной отраслью для использования роботов".

В то время как Международная федерация робототехники сообщает, что в течение следующих восьми лет использование роботов может создать целых три миллиона рабочих мест, в федерации также отмечают, что скоро мы станем свидетелями существенных изменений во многих секторах занятости.

"Нет гарантий того, что эти рабочие места появится или что они будут с хорошей заработной платой",- отметил аналитик индустрий технологий Эрик Бруноджолфссонв недавнем интервью BBC. "Экономического закона, согласно которому от внедрения технологии выиграют все, попросту не существует. Вполне возможно, что для некоторых людей, даже потенциально для большинства людей, все может стать даже хуже".

Областями, в которых многие рады бы были видеть роботов в качестве работников, являются те сферы, которые представляют потенциальную опасность для жизни человека. DARPA, научно-исследовательский отдел Пентагона по изучению военной техники, создал конкурс для робототехнических компаний с задачей спроектировать и построить машину, которую можно использовать для поисково-спасательных работ. Такая машина должна быть в состоянии выполнять самые разнообразные задачи, которые варьируются от передвижения по неразведанной или потенциально опасной территории, до управления механизмами (например, нажимать на клапаны, чтобы предотвратить взрывы), использования противопожарного оборудования, обнаружения оставшихся в живых и проведения их в безопасное место.

Вероятно, это кажется фантастикой, но разработки, подобные роботу Atlas,показывают, насколько развилась технология. Это двуногий робот высотой в шесть футов, который пугающе похож на металлический экзоскелетв стиле Терминатора. Этот робот воплотил в себе лучшие достижения и разработки во всем, что касается прочности, равновесия и разнообразнейших способностей. На мероприятия, проведенном компанией Boston Dynamics, были продемонстрированы возможности робота, в том числе его способность балансировать на одной ноге даже после удара сбоку, а также умение взбираться по ступенькам и стенам, и умение управлять транспортным средством. В конце концов, есть надежда, что с появлением такого робота как Atlas и подобных ему, человеку больше не придется рисковать своей жизнью в спасательных ситуациях, подобно тому, как сегодня при обезвреживании взрывоопасных веществ работают уже не люди, а роботы.

Такие возможности поднимают вопрос о возможности применения таких роботов в военных целях, ведь, в конце концов, DARPA выделило значительные средства на разработку этого робота. Министерство обороны США сделало официальное заявление, в котором подчеркнуло, что ведомство не планирует использовать роботов в боевых ситуациях, но по мере того, как эти роботы будут становиться все более мощными, побороть такое искушение будет все сложнее.

Скорее всего, как и во многих других областях технологии, преимущества робототехники первыми почувствуют именно промышленность и военная сфера. Но так же, как миссия Apollo дала нам антипригарные сковороды, вполне возможно, что желание создать роботизированную технику в будущем даст нам другие преимущества. Будем надеяться, что мы сможем создать дроида C-3PO до того, как появятся Трансформеры.

Лет 20 назад все мечтали: «Вкалывают роботы – счастлив человек». Но тогда, говоря объективно, устройства вроде Электроника из популярного фильма казались совершенной фантастикой.

Чего уже достигла робототехника и какие необычных роботов уже изобрели?

Создать себе искусственную замену люди хотели ещё в древнем мире. Вспомните големов, миф о Пигмалионе, вдохнувшем жизнь в статую Галатею или мифы о Гефесте, который создавал себе слуг.

Мифы стали реальностью, когда арабский учёный Аль-Джазари в XII веке разработал механические фигуры музыкантов, которые играли на бубнах, арфе и флейте.

Изначально роботы должны были заменить человека там, где ему находиться опасно: они могли бы работать в шахтах, под завалами, в агрессивной среде, стать универсальными солдатами, выполнять действия по заданной программе или командам, которые отдаёт человек.

Позднее изобретатели стали перекладывать на роботов тяжелую, скучную и однообразную работу. Кроме того, немало проектов роботов создаётся для развлечений.

Слово «робот» придумали чешский писатель-фантаст Карел Чапек и его брат Йозеф в 1920 году. Собственно, с чешского robota переводится как «подневольный труд», и robot – по сути, тот, кто этим трудом занимается.

Современный робот – это система, которая воспринимает, мыслит, действует и общается. Он может автоматически выполнять определённые операции, механическую работу.

Грань между роботами и автоматическими системами довольно тонкая. Поэтому разработчики роботов делают акцент именно на сложности систем и их «мыслительных» возможностях, степени внедрения технологий искусственного интеллекта.

Впрочем, и программы-боты – это роботы. Они также работают за людей, просто решают другие задачи.

Какой робот в мире самый крутой? Atlas!

Группа инженеров Массачусетского технологического института в 1992 году создала компанию Boston Dynamics. В 2013 году её купила Google, но спустя три года продала Boston Dynamics компании SoftBank – дескать, в ближайшие три года коммерчески успешных роботов ждать не стоит.

SoftBank, которая ранее поглотила разработчика процессоров ARM, в перспективы Boston Dynamics поверила. И компания всё же стала лидером в сфере робототехники, доказав: не всё можно измерить коммерческим успехом.

Atlas движется лучше нас с вами. Он уже научился ходить, бегать по лесу, отжиматься, даже запрыгивать на ступени. И стал первым роботом, который умеет делать сальто назад:

Параллельно с Atlas инженеры работают над роботизированными животными: роботами-собаками Spot, Spot Mini, BigDog и LittleDog, самым быстрым в мире четвероногим роботом Cheetah и др.

Значительную часть роботов создают для DARPA – Управления перспективных исследований Минобороны США.

Но роботы бывают разные. Даже двуногие

Эксперты едины во мнении, что в будущем войны перейдут в новый формат: воевать будут только роботы. Такие разработки уже применяют армии США, Израиля и других стран.

BigDog для DARPA разрабатывается как раз как военный транспортировщик. В Южной Корее работают роботы-часовые, которые охраняют границу с Северной Кореей.

Компания MegaBots – лидер разработки боевых роботов в США. Недавно она показала гигантского боевого робота Eagle Prime. Управляют им два пилота из встроенной кабины. Масса робота – около 12 т, высота – больше 5 м.

Внутри – V-образный восьмицилиндровый мотор мощностью 430 лошадиных сил. Пушка и огромная клешня помогут Eagle Prime победить противников в боях роботов.

Главные соперники США – японцы. Один из самых крутых японских мехов – Kuratas. Да, мехи давно вышли за пределы компьютерных игр:

В России боевые роботы применяются более двух десятилетий. К примеру, в войне в Чечне в 2000 году робот «Вася» находил и обезвреживал радиоактивные вещества.

Роботы-разведчики «Гном» могут обезвреживать мины в толще воды и на дне. В состав комплекса «Уран» входят роботы для разведки и огневой поддержки.

Главная сложность здесь – нарушение фундаментальных законов робототехники: робот не может наносить вред человеку.

И при этом разработчики не гарантируют, что робот отличит солдат противника от мирных жителей, атакующих от сдающихся; поэтому финальную команду, которая может привести к нанесению телесных повреждений или убийству, всё равно отдаёт человек.

Есть роботы с настоящим гражданством, как люди

Роботов, которых сложно отличить от людей, создают по двум причинам: заменить человека, который оказывает определённые услуги (консультант, например) или подарить «половинку», которую можно выбрать и настроить по своему вкусу.

Самый известный пример человекоподобного робота – София. Между прочим, гражданка Саудовской Аравии и вообще первый робот с гражданством.

София наделена искусственным интеллектом, умеет передавать эмоции мимикой и общаться. Помнится, как-то раз она пообещала уничтожить человечество.

Роботы есть даже в России. Например, Федор

В России по заказу МЧС создали антропоморфного робота Фёдора. FEDOR (Final Experimental Demonstration Object Research - финальный экспериментальный демонстрационный объект исследований) изначально должен был помогать спасателям.

Есть версия, что Фёдором робота назвал председатель попечительского совета Фонда перспективных исследований Дмитрий Рогозин в честь своего внука. Создание робота обошлось в 300 млн рублей.

Рост Фёдора - 180 см, вес - около 160 кг. Робот распознаёт голосовые команды и работает от мотора мощностью 20 лошадиных сил (13,5 кВт). Управляется он системой на базе Linux, поддерживается и дистанционное управление. Аккумулятора Фёдору хватает примерно на час работы.

Фёдор уже умеет открывать двери, стрелять из пистолета, управляться с дрелью. Недавно его научили водить квадроцикл и автомобиль в автономном режиме.

Появляются роботы в виде животных, проверьте своего кота

Антропоморфные роботы – это здорово, но роботы, созданные по образу и подобию животных, порой куда интереснее. К примеру, стартап Festo создал робота-паука и летучую лисицу, которая напоминает гигантскую роботизированную летучую мышь.

Биомиметические роботы уже засветились на экране. Робота-паука вы могли видеть в «Звёздных войнах»: ноги позволяют ему делать колесо, а передвигаться позволяет толчок последней парой конечностей. Сбивать робота-паука с ног бесполезно – он сразу же поднимается и катится дальше.

Летучая лисица вполне естественно парит. Для крыльев инженеры использовали модифицированный воздухонепроницаемый эластан. Конструкцию облегчили по максимуму, чтобы лисице было проще летать. Кроме того, компания разработала робота-кенгуру и множество других робозверей.

Но некоторые роботы давно в деле, вроде хирургических

Роботы позволяют врачам проводить операции с потрясающей точностью и снижают влияние человеческого фактора – у бездушной механики и электроники рука не дрогнет.

Один из самых популярных медицинских роботов – система da Vinci производства Intuitive Surgical. Она включает два блока: исполнительным устройством является четырёхрукий робот-манипулятор, а второй блок предназначен для хирурга-оператора.

В одной руке робота – видеокамера, две других воспроизводят движения, которые совершает хирург. Ещё одна рука заменяет ассистента. Врач видит оперируемый участок в 3D со значительным увеличением и контролирует движения робота специальными джойстиками.

В России установлено около трех десятков комплексов da Vinci, цена каждого – около 2 млн долларов. Число операций в мире, которые проводятся с применением таких комплексов – более 200 тыс. в год.

Самостоятельно роботам пока оперировать не доверяют. Если что-то пойдёт не так, врач в любой момент должен иметь возможность вмешаться и перехватить управления.

Но с роботами тонкую работу делать проще и быстрее. Пациенты после таких операций быстрее восстанавливаются и возвращаются к привычной жизни.

Естественно, роботы уже покоряют космос…

На МКС работал Робонавт – робот, разработанный NASA совместно с General Motors. Он помогал космонавтам выполнять сложные задания на орбите.

Но когда в 2014 году робота решили снабдить парой ног для перемещения по станции, он вышел из строя. Космонавты не смогли починить Робонавта, и его пришлось списать на землю.

Теперь на орбите ждут российского робота Фёдора. Он способен работать в космосе и в морских глубинах. Фёдор отправится в космос на корабле «Федерация» в 2021 году.

…и ездят по вашей квартире

Конечно, роботы-пылесосы не упомянуть нельзя. Роботам можно доверить поддержание чистоты и порядка. Используя инфракрасные и радиодатчики, они просканируют помещение, обнаружат мусор, составят план помещения и проложат оптимальный маршрут уборки.

А когда батарея на исходе, самостоятельно вернутся на базу для подзарядки, чтобы затем продолжить.

Но знали ли вы о том, что современные роботы-пылесосы могут ещё и дом охранять? Достаточно установить на робот веб-камеру с управлением по интернету. Это позволит вам посмотреть, что происходит дома, где бы вы ни находились.

Кроме того, разработаны роботы для мытья окон, прочистки канализации, стрижки газонов, чистки бассейнов, уборки снега.

А эта забавная штуковина не менее полезна – может принести пиво из холодильника:

Есть даже такие роботы, которых не разглядеть

Нанороботы, или наноботы - самые мелкие представители отрасли. Их разрабатывают, к примеру, для доставки лекарственных веществ непосредственно к заболевшим органам или очагам инфекций.

Кроме того, молекулярные машины могут вести подсчёт молекул в отдельных образцах или отслеживать химические процессы в автомобилях. Разрабатывают и нанороботов, которые смогут помещать сперматозоид в яйцеклетку:

Роботы размером в несколько нанометров примитивны и лишены электроники, но свою функцию выполняют. Правда, пока речь идёт о лабораторных разработках, а не о промышленных образцах.

Выводы: примите власть роботов сейчас, иначе пожалеете

О робототехнике можно говорить вечно. Не сомневаемся, что пока писалась эта статья, в мире появилось несколько новых роботов.

Роботы удобны тем, что им можно доверить скучную, рутинную, тяжелую или тонкую работу. Но кто знает, какие отношения с роботами сложатся у людей в будущем? И лично у вас?

Сегодня они пылесосят ваш дом, завтра будут выполнять вашу работу, а послезавтра выгонят из дома. Хмм.

Роботы давно стали частью нашего мира. Фантасты представляли, что машины заменят людей на вредных и поточных производствах, станут безропотными слугами и интеллектуальными помощниками. Но в реальности роботы не замещают человека, а создают для него принципиально новые виды деятельности. Чего нам ждать от дальнейшей автоматизации?

Любая технология появляется, когда на неё возникает социальный заказ. Идея искусственных слуг, помогающих человеку в быту, впервые появилась ещё в античности. Гораздо позднее возникла идея андроидов - механизмов, имитирующих облик и движения людей. Но даже паровые машины XIX столетия не могли заменить человека. Время настоящих роботов началось в эпоху электричества.

Эра дистанционного управления

В начале ХХ века футурологи верили, что в грядущей мировой войне сражаться будут дистанционно управляемые боевые машины, а их водители смогут находиться на безопасном расстоянии от поля боя. Поверить в это их заставили обещания инженеров: так, в 1898 году Никола Тесла продемонстрировал миниатюрную лодку, управляемую по радио.

Никола Тесла создал первую телеуправляемую лодку

Как часто бывает, футурологи ошиблись с масштабами. Но военные «роботы» действительно появились в Первую мировую. В 1915 году в состав немецкого флота приняли взрывающиеся катера Fernlenkboot, построенные по проекту фирмы Siemens & Halske. Некоторыми из них управляли по электропроводам длиной около 20 миль, другими - по радио. Наиболее успешным применением катеров стала атака на британское судно «Эребус» в 1917 году.

Кроме того, доктор Вильгельм фон Сименс разработал для немецкой авиации телеуправляемую планирующую торпеду, которая должна была сбрасываться с дирижабля, но дальше испытаний дело не пошло. Тогда же, весной 1917 года, совершил первый полёт и радиоуправляемый беспилотный аэроплан Aerial Target, построенный под руководством английского физика Арчибальда Лоу.

В 1920-е годы инициативу перехватили советские инженеры: появилось Особое техническое бюро, которое возглавил Владимир Бекаури. Оно создавало системы дистанционного управления для бомбардировщиков «ТБ-1» и «ТБ-3». Но задача оказалась слишком сложной: в первый и последний раз телеуправляемый бомбардировщик «Торпедо» взлетел только в 1942 году. Помимо самолётов, Бекаури разрабатывал телеуправляемый катер и телетанки «ТТ-26». Последние даже использовались в ходе Зимней войны с Финляндией и в начале Великой Отечественной. Впрочем, они показали низкую эффективность и были сняты с вооружения.

Немецким войскам тоже не помогли ни самоходная мина Goliath, ни крылатый самолёт-снаряд V-1, ни баллистическая ракета V-2. Все эти образцы «чудо-оружия» можно отнести к первым примерам серийной роботехники. Но они оказались несвоевременными и не столько наносили урон противнику, сколько пожирали ресурсы.

Британский тренировочный дрон-мишень Queen Bee, созданный в 1935 году

Впрочем телеуправляемые системы применялись не только в военном деле. Если полистать журналы 1930-х годов, можно увидеть, что телеуправлению собирались доверить все сферы жизни: энергетику, транспорт, промышленность, сельское хозяйство. И, конечно, научные исследования - ведь механизмы могли проникнуть туда, где человек не может находиться без риска для жизни.

Наибольшее распространение системы дистанционного управления получили в космонавтике. Все спутники, межпланетные аппараты, грузовые и пилотируемые корабли так или иначе управляются с Земли. Настоящим прорывом стали в 1970-х годах советские «Луноходы», успех которых в наше время развили американские марсоходы Spirit, Opportunity и Curiosity. А в 2013 году и китайцы успешно доставили на Луну свой аппарат «Юйту».

Телеуправляемые планетоходы продолжают изучать Луну и Марс

На основе планетоходов были разработаны самоходные роботы, способные выполнять задания в зонах радиационного заражения. В ликвидации последствий Чернобыльской аварии участвовали роботизированные комплексы. Сегодня аналогичные системы используются в хранилищах радиоактивных отходов.

Телеуправляемые механизмы распространены и в авиации. Беспилотные летательные аппараты вошли в серийное производство сначала в качестве мишеней, затем - разведчиков. Появление спутниковой навигации расширило возможности дронов: теперь их используют, чтобы искать цели и наносить по ним удары. Наибольших успехов тут добились американцы, на ворружении у которых свыше 11 тысяч дронов.

Самым передовым считается беспилотник Х-47B, способный взлетать с авианосца и дозаправляться в воздухе; причём эти сложные манипуляции он может совершать и без оператора. А простые дроны уже давно доступны обычным людям, которые приобретают их для развлечения, фотовидеосъёмки и доставки небольших грузов.

Современные боевые дроны могут не только заниматься разведкой, но и атаковать цель

В подводном деле роботы, управляемые по кабелю или акустическому каналу связи, используются с 1960-х. Первыми здесь стали английские инженеры, построившие подводного сапёра Cutlet. Особую известность приобрёл аппарат Argo, который в 1985 году отыскал обломки «Титаника». Для дальнейших исследований судна построили «блуждающий глаз» - миниатюрный аппарат Jason Junior. В 1995 году японский подводный робот Kaiko установил рекорд, погрузившись в Марианскую впадину на глубину 10 911 метров. В мае 2009 года американский аппарат Nereus, снабжённый оптоволоконным кабелем, попытался нырнуть ещё глубже, но остановился на отметке 10 902 метра.

Конечно, телеуправляемые системы нельзя назвать полноценными роботами: они зависят от человека-оператора. Но они помогают нам исследовать мир и меняют наше отношение к нему. Ведь благодаря этим системам любой, не выходя из дома, может стать исследователем планеты, океана и космоса.

Автопилоты и автоводители

Но бывают ситуации, когда робот должен сам принимать решения. Например, при дальних космических миссиях на управлении сказывается запаздывание сигнала, с чем учёные столкнулись при первых же попытках посадить аппараты на Марс.

Потребность в системах, способных самостоятельно реагировать на изменение обстановки, возникла на заре дальней авиации. Первый простейший автопилот, который мог удерживать курс и высоту полёта, не допуская крена, был построен Лоуренсом Сперри в 1914 году. Как водится, его разработкой заинтересовались военные, и через 15 лет компания Сперри выпустила серийный автопилот для американских ВВС. В то же время автопилоты начали использоваться в судоходстве.

В 1947 году трансатлантический рейс был впервые совершён под полным управлением автопилота

С тех пор автопилоты совершенствовались, забирая у людей всё больше функций. В 1947 году американский военный самолёт С-54 совершил трансатлантический рейс под полным управлением автопилота, включая взлёт и посадку. Понятно, что он не смог бы этого сделать без наземного оборудования, которое поставляло необходимую информацию. По сей день даже самые совершенные автопилоты нуждаются в поддержке наземных и спутниковых систем, помогающих ориентироваться в пространстве, учитывать перемены погоды и воздушную обстановку. Самым ярким примером работы автопилота до сих пор остаётся уникальная посадка космического корабля «Буран» в 1988 году, прошедшая полностью в автоматическом режиме.

Современный автопилот включает мощный компьютер, изготовленный с большим запасом надёжности: например, в составе AFDS-770, устанавливаемого на авиалайнеры «Боинг-777», используются радиационно-устойчивые микропроцессоры FCP-2002, которые подойдут и для космических аппаратов.

И всё же специалисты по безопасности полётов отмечают, что автопилоты привели к новой проблеме: лётчики теряются в случае технического отказа. Привычка полагаться на бортовой компьютер оборачивается катастрофами, которых можно было избежать, понимай пилоты логику работы автопилота в экстремальных режимах. Современный командир воздушного судна должен обладать более обширными знаниями об управлении самолётом, чем его предшественник, полагавшийся лишь на свой опыт.

Беспилотные автомобили готовятся завоевать рынок. Но будут ли они достаточно безопасны?

Похожие проблемы ожидают и беспилотные автомобили. Первые эксперименты в этой области начались ещё в 1980-е. Результаты в то время оказались скромными, ведь робот-водитель должен не только ориентироваться в пространстве и соблюдать правила, но и мгновенно реагировать на ситуации торможения, сближения, обгона и так далее. Всё это было трудно организовать, пока не появились компьютеры, встроенные радары и информационные сети.

Сегодня же к серийному выпуску беспилотных автомобилей готовятся как известные автопроизводители, так и новички вроде Google и Tesla. Власти Калифорнии даже выдают лицензию на испытание беспилотных автомобилей на своих дорогах. Но эксперты предостерегают, что при массовой эксплуатации возможны необычные аварийные ситуации, а потому пассажир в беспилотном автомобиле должен обладать навыками опытного шофёра, чтобы предотвратить аварию. И зачем тогда вообще роботы-водители?..

Автопилот куда ближе к образу интеллектуальной машины, известному нам по фантастическим книгам и фильмам, чем телеуправляемые аппараты Но он демонстрирует, почему мы ещё далеки от появления по-настоящему автономных роботов. Подчиняясь заложенным программам, автопилот способен работать эффективно в условиях, которые сумели предсказать программисты, но может «пойти вразнос», если условия изменятся. Поэтому ему нужен присмотр квалифицированного специалиста, разбирающегося в том, как работает автопилот.

Умные вещи века

Социальный заказ на роботизацию включает и мечту о доме, где всё, от уборки до выбора вечерней телепередачи, автоматизировано. Вспоминается прекрасный и печальный рассказ Рэя Брэдбери «Будет ласковый дождь», где описано такое «умное» жилище.

Но фактически большая часть работ по дому давно автоматизирована. Ещё в первой половине ХХ века появились пылесосы (1901), тостеры (1909), посудомоечные машины (1913), электроутюги (1927), стиральные машины (1935) и СВЧ-печи (1945). Все они позволяют тратить на быт намного меньше времени, чем приходилось нашим предкам. Современные бытовые приборы достигли такой степени автоматизации, что их можно назвать роботами. Даже дешёвая стиральная машина способна выполнять функции целой прачечной XIX века.

Роботизированный дом будущего в представлении художника 1960-х годов

Но под «умным» домом всё же понимают нечто иное. В 1950-е годы появились проекты систем, управляющих целым зданием или квартирой. Наибольшую известность в то время получили Push-Button Manor Эмиля Матиаса, где расположенные по всему дому кнопки автоматизировали выполнение основных бытовых задач, и компьютер Echo IV Джеймса Сазерленда, который регулировал температуру в доме, включал и выключал приборы и распечатывал списки необходимых покупок.

В 1975 году шотландская компания Pico Electronics разработала первый специализированный стандарт управления домашними устройствами - X10. С тех пор появилось несколько других стандартов: EIB, EHS BatiBus, KNX. Главным управляющим центром «умного» дома становится специальное устройство - контроллер. С помощью набора сенсоров он сканирует пространство, чтобы обеспечить безопасность и комфортный микроклимат. Контроллер управляет актуаторами - приборами, которые подключены к сети и работают согласно заданному распорядку. Команды контроллеру можно отдавать как через компьютер или смартфон, так и голосом.

Со временем мы увидим дома, которые, как у Брэдбери, смогут поддерживать быт даже в отсутствие человека. Но вряд ли они кардинально облегчат нашу жизнь. Ведь если ломается один прибор, мы утешаемся тем, что другие работают. А если сломается контроллер или система сенсоров? Налаженный быт мгновенно превратится в ад. Готовы ли мы к подобному «бунту машин»?

Киберкоммунизм

Историк Ричард Барбрук в своей нашумевшей книге «Воображаемое будущее» (2007) обратил внимание на такой парадокс. Несмотря на колоссальный прогресс, за последние полвека кардинально преобразивший мир, представления людей о будущем почти не изменились. Мы всё ещё верим, что картинки из журналов 1960-х станут реальностью.

Один из образов, на который указывает Барбрук и который до сих пор владеет нашим воображением, связан с идеей киберкоммунизма. Её сформулировал в середине 1950-х советский учёный и замминистра обороны Аксель Берг. Он полагал, что электронная сеть может эффективнее управлять экономикой страны, чем свободный рынок или Госплан. А большую часть работ по обеспечению нужд населения собирались передать механическим киберам, находящимся в подчинении этой сети. За счёт высвобождения творческой энергии масс ожидался не только бурный рост экономики, но и практически безграничное расширение человеческих возможностей.

Концепцию киберкоммунизма популяризировал братья Стругацкие в утопической повести «Возвращение (Полдень, XXII век)» (1962). Вот что они писали в отрывке, который не вошёл в итоговый текст:

Многочисленные кибердворники, киберсадовники, киберперевозчики и другие киберы работали на гемомеханическом приводе - у них была мускульная и какое-то подобие кровеносной системы, они питались мусором, который они убирали, ветками, которые они стригли, пылью, через которую они двигались. Органы управления почти всех этих машин не конструировались, не собирались, даже не печатались, а выращивались в готовом виде…

Рутинный умственный труд, управление однообразными процессами, всё, что поддаётся алгоритмированию, изгнано из труда людей. Человек больше не управляет процессами, не делает статистических подсчётов, не рассчитывает новые машины и процессы. Он иногда снисходит до надзирания за управлением, всю статистику и даже выводы из статистики (стандартные, конечно) ведут машины, расчётом новых процессов и механизмов тоже занимаются инженерные машины, человек даёт только идеи.

Как мы видим, пока что из всех планов реализована только электронная сеть. Да и концепция киберкоммунизма выглядит сомнительной с учётом того, как на самом деле роботы интегрируются в общество. Они дают нам новые способы познания и преобразования мира, но остаются лишь высокотехнологичными «костылями», не способными решить ни одной по-настоящему серьёзной проблемы человечества.

Роботы компании Boston Dynamics стали невероятно популярны в интернете после серии видео с их испытаний

Настоящие андроиды

В современном обществе нет потребности в человекоподобных роботах. Даже для стресс-тестов хватает манекенов. Тем не менее, выполняя социальный заказ, сформулированный ещё в античности, инженеры стремятся создать андроида, который был бы неотличим от человека - не только внешне, но и по движениям, мимике, умению говорить и общаться.

Джордж простоял в гараже Сейла 45 лет, но после замены аккумуляторов снова оказался вполне работоспособным

Первого мобильного человекоподобного робота в духе фантастических фильмов построил из металлолома английский инженер Тони Сейл в 1949 году. Робот, прозванный Джорджем, мог ходить, садиться, поворачивать голову, поднимать руки, шевелить челюстью и произносить простейшие фразы. При этом он, конечно, не был автономным, а управлялся по радио. Сейчас он выставлен в Национальном музее компьютеров в Блетчли-Парк (Великобритания).

Главной проблемой человекоподобных роботов долгое время оставалась ходьба. С этой трудностью справился в начале 1970-х сербский специалист по биомеханике Миомир Вукобратович: он разработал теоретическую модель движения на двух ногах, а затем построил первый антропоморфный экзоскелет. В те же годы прорыв совершили японские специалисты университета Васэда, представившие робота Wabot-1. Он умел ходить, разговаривать с людьми, а главное - ориентироваться в пространстве с помощью рецепторов, имитирующих глаза и уши. Через десять лет появился Wabot-2 - он, помимо прочего, умел играть на электрооргане.

Успех вдохновил других разработчиков, и японцы вырвались вперёд в андроидостроении. В 2003 году в университета Осаки продемонстрировали робота Actroid с силиконовой кожей, напоминающей человеческую. С тех пор было выпущено несколько моделей серии Repliee, которые выглядели как японки средних лет. Движение нижней части тела у всех моделей ограничено, зато у них развитая мимика, они могут имитировать моргание, дыхание, умеют понимать человеческую речь и адекватно отвечать на вопросы.

Японских андроидов линейки Repliee издалека можно принять за людей

А вот американские инженеры создают роботов в основном для военных целей. Первая модель Greenman, сконструированная Центром SPAWAR (Space and Naval Warfare Systems), появилась в 1983 году и представляла собой торс с головой и манипуляторами. Её основной «изюминкой» была система наблюдения, смонтированная на шлеме. Следующим военным роботом стал Manny - он не умел ходить, зато ловко ползал. Наиболее перспективной разработкой SPAWAR считается ROBART III - мобильный боевой робот с пулемётом и сворой миниатюрных разведчиков, которые помогают ему выслеживать цели.

Недавно человекоподобные роботы появились и в космосе. В 2011 году шаттл «Дискавери» доставил на орбиту робонавта R2. Его тело состоит из двух частей: верхняя сделана по образцу человеческого торса, нижнюю же можно менять для решения специальных задач. Сейчас R2 под присмотром космонавтов занимается техобслуживанием внутри МКС; в будущем планируется научить его работать снаружи.

Робонавт R2 пока ещё немного умеет, но быстро учится

А российские разработчики создали робота по имени Фёдор (от Final Experimental Demonstration Object Research). Он довольно подвижен, автономен, подчиняется голосовым командам и даже умеет водить автомобиль! Вице-премьер Рогозин обещал, что Фёдор отправится в одну из космических миссий на МКС не позднее 2021 года.

Конечно, все эти проекты впечатляют. Но, скорее всего, андроиды так и останутся уникальными дорогостоящими игрушками. Даже робота-сиделку или робота-портье куда выгоднее делать не антропоморфными, а функциональными: две руки и две ноги усложняют конструкцию, не давая никаких преимуществ, кроме эстетических.

Робот Фёдор готовится к полёту на орбиту как настоящий кандидат в космонавты

Попытки создать полноценного андроида, которого не сможет отличить от человека даже эксперт, связаны не с логикой развития роботехники, а с образами из фантастики, на которой воспитывались современные инженеры. Но всё меняется, в том числе и фантастика. Возможно, в будущем проекты андроидов, которые сегодня радуют нас на выставках, будут восприниматься как технический курьёз, вроде аэропланов на паровой тяге или подземных лодок.