Однажды утром начальник бостонского филиала электротехнической компании Aldebaran Натанель Дукан вошел в парижский офис этой корпорации. Он хотел сразу пойти по своим делам, как вдруг заметил одну из последних новинок фирмы – гуманоидного робота NAO. Дукан не смог удержаться и поцеловал машину в щеку. В ответ робот дернул головой, потрогал свою щеку и отвесил начальнику звучную пощечину.
Это, конечно, очень по-французски – использовать подобную машину стоимостью в $16 тыс. для подобных забав. Но этот робот высотой в метр показывает, что робототехника скакнула далеко вперед в своем развитии. Человекоподобные машины уже умеют многое: танцевать, петь, разговаривать или, например, играть в футбол. Последним, кстати, занимается NOA: он сейчас трудится в области академических исследований и роботизированной лиги футбола. А иногда роботы выходят настолько похожими на людей, что последним сложно заметить разницу.
Гуманоиды комфортнее
Еще несколько лет назад роботы были отдельным классом машин, которые ускоряли индустриальное производство, но при этом мало походили на людей. Они обеспечивали точную сборку, необходимые усилия при завинчивании гаек и равномерность сварки. Однако подобные машины были узкоспециализированными и поэтому имели вид гибкой руки с инструментом.
Но эра таких индустриальных роботов подходит к концу: они встают на ноги и шагают по планете. Все больше таких машин становятся похожими на человека, более того, они учатся выполнять то, что раньше умел делать только человек.
Одним из ярких примеров такого прогресса является робот Romeo. Эта полутораметровая машина разработана в Aldebaran и является «старшим братом» NAO. Romeo обошелся создателям в $13,8 млн, но зато умеет не только давать пощечины в ответ на поцелуи, но и помогать пожилым людям и заниматься домашними делами. Чтобы робот получил подобные способности, он должен уметь самостоятельно ориентироваться в пространстве и обладать навыками работы с людьми. Это значительно сложнее, чем простое повторение схемы «поцеловали – нужно дать пощечину».
Основная цель создания гуманоидных роботов – это дать людям полноценного помощника и партнера. Это серьезный вопрос, ведь робот и человек очень разные, и нужно как-то наладить их взаимодействие. Поэтому в этом году в США опубликовали новые индустриальные стандарты, регламентирующие совместную работу машин и людей. Выход подобных документов подчеркивает рост этой области индустрии. Эти стандарты определяют требования, которые позволят людям напрямую сотрудничать с роботами. Предыдущие документы подобного рода, которые вышли в 1999 году, прямо запрещали непрерывную совместную работу человека и машин.
Создатели сегодняшних роботов уверены, что их творения значительно менее грозные, чем роботы индустриальной эпохи. Они считают, что гуманоидные машины смогут стать терапевтами, гидами, телохранителями и в целом смогут выполнять любою работу, которую сегодня делают люди. У последних останется единственное поле деятельности – думать, ведь машины этого не умеют.
Одним из ключевых факторов, который может обеспечить роботам успех, является их форма. Ученые говорят, что самый оптимальный вариант – человекоподобная машина, поскольку ей придется работать в мире людей. Например, для работы внутри зданий роботам нужно уметь справляться со множеством рукояток, выключателей и дверей.
Еще одним фактором, который способствует успеху гуманоидных машин, является психология. Людям проще принять и адаптироваться к подобным себе, пускай это даже будет создание из пластика и металла. Благодаря этому роботы со временем смогут работать в сфере обучения и оказания услуг.
«Это то, что происходит в робототехнике сейчас, – говорит профессор в области биомедицинского инжиниринга при институте технологий Джорджии Чарли Кемп. – Когда вы взаимодействуете с людьми, все выглядит по-другому. Здесь мы видим огромные возможности для роботов и видим четкие требования, отличающие их от классических индустриальных роботов».
Чего не хватает роботам
Развитием гуманоидных машин занимаются многие компании в мире. Rethink Robotics (Бостон) создает человекоподобную технику для выполнения простых задач по автоматизации на заводах. Universal Robots из города Оденс (Дания) производит двурукого робота, который должен выполнять традиционные индустриальные задачи, но при этом работать без клеток безопасности.
Вот как машина производства Rethink Robotics под названием Baxter способна облегчить людям монотонный и тяжелый труд по упаковке товаров:
Доктор Кемп тоже создает роботов в университетской лаборатории Healthcare Robotics. Построенная им полутораметровая машина под названием Cody способна ощущать давления на свои ладони. Она также имеет подвижное основание, что дает ей возможность быть партнером для профессиональных танцоров. Или работать помощником для пациентов в отделении физиотерапии. «Вот как роботов можно использовать для забавы и помощи больным, – говорит доктор Кемп. – Мы также используем машину как инструмент для взаимодействия человека с роботом».
Начало таким гуманоиндым машинам, способным работать вместе с человеком, положили в 90-х годах в Массачусетском технологическом институте. Там под руководством Джила Пратта и Мэтью Вильямсона проводились исследования на тему «мягкой робототехники». Последний по окончании этого вуза стал директором по технологическому развитию в Rethink Robotics.
«Мягкая робототехника» – это область знаний, которая изучает требования к безопасности роботов при работе в реальном мире. Они сильно отличаются от традиционных фабричных машин, которые используют «жесткие» приводные механизмы и имеют очень быстрые и точные движения.
Чтобы сделать гуманоидных роботов более гибкими, инженеры специально добавляют в них упругие элементы. Благодаря им жесткие части могут двигаться практически так же, как у живых существ. Наличие упругих элементов между мотором и суставом позволяет роботу стать аккуратней и оперировать предметами без боязни раздавить их.
Использование «мягкой робототехники» позволяет сделать человекоподобные машины безопасными в ежедневном использовании. Менеджер состязания роботов Robotics Challenge доктор Пратт припоминает, как у него однажды появилась возможность наглядно продемонстрировать это. Команда из Rethink Robotics демонстрировала новую машину под названием COG, которая умела писать карандашом по бумаге. Однако в ПО этого робота вкралась ошибка, из-за чего он начинал постоянно ударять своей рукой по столу. Создатель Родни Брукс Rethink Robotics положил корпус робота под его руку и показал, что он остается целым. Если бы это была обычная индустриальная машина, она бы разрушила сама себя.
Гуманоидные роботы сегодня только начинают свое развитие, но они уже способны заменить человека в некоторых областях. Если сегодня работа часто передается другим исполнителям (так называемый «аутсорс»), то завтра она может передаваться роботам. Специалисты уже думают на эту тему в статье «От аутсорсинга к ботсорсингу». Однако до того времени машинам предстоит еще пройти большой путь и многому научиться.
