В течение 2013 года в ProScience не раз можно было прочитать новости о роботах, разработанных в разных странах мира. Однако новых проектов появляется куда больше, чем мы успели описать. Конец календарного года – хороший повод рассказать еще о нескольких интересных роботах.
Сложной задачей для создателей роботов было научить их двигаться, подобно людям. Гусеничные роботы, колесные роботы, роботы, передвигающиеся по рельсу – все эти типы движения были освоены сравнительно легко. А вот создать антропоморфного робота, шагающего на двух ногах, удерживающего при этом равновесие и справляющегося с неровностями рельефа, лестницами, поворотами, не получалось довольно долго. Со временем появились первые роботы, способные идти “на своих двоих”, но до сих пор этот тип движения освоен робототехникой не до конца.
Удачный опыт 2013 года – робот Atlas, который был представлен общественности 11 июля. Антропоморфный робот, ростом 1,8 метра и весом 150 килограмм, был создан компанией Boston Dynamics при финансовой поддержке Агентства по перспективным оборонным исследованиям США (DARPA). Снабженный лазерным дальномером и стереокамерами, он способен передвигаться по пересеченной местности, самостоятельно подниматься, а также удерживать равновесие после полученного удара. Конечности робота обладают в общей сложности 28 степенями свободы. Создатели готовят его к конкурсу DARPA Robotics Challenge, в ходе которого, как ожидается, Atlas сумеет использовать различные инструменты, садиться в автомобиль и выходить из него и даже управлять машиной. Конкурс роботов был учрежден после аварии на атомной станции в Фукусиме и должен стимулировать разработку машин, способных действовать автономно. Разработчики намерены научить свою модель действовать там, где люди находиться не могут. В случае удачи Atlas сделает карьеру в аварийной и поисково-спасательной службе. Уже сейчас Atlas произвел благоприятное впечатление на экспертов, специалист в области искусственного интеллекта Гэри Брадски назвал его Robo sapiens.
Более подробно изучить движения человеческого тела, чтобы улучшить умения роботов-андроидов поможет особый робот Roboy, созданный в Лаборатории искусственного интеллекта Университета Цюриха. Инженеры постарались максимально приблизить его устройство к строению опорно-двигательного аппарата человека: кости, суставы, связки, мышцы.
Среди роботов, передвигающихся на четырех ногах, можно выделить модель, созданную в лаборатории Biorob Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL). Конечности робота Cheetah-Cub инженеры постарались максимально точно скопировать с ног кошки. Маленький и легкий, робот оказался способен двигаться со скоростью примерно семь длин своего тела в секунду – это рекорд среди четвероногих роботов весом до 30 килограмм.
Новые достижения показали и создатели шестиногих роботов. Речь идет о роботе RHex, разработка которого начата еще в 1998 году. На своих шести дугообразных ногах RHex может быстро бегать, штурмовать склоны с крутизной более 45 градусов, перепрыгивать препятствия и канавы, подниматься по лестнице и плавать.
Сразу несколько конструкторских групп занимаются ползающими роботами. Норвежские разработчики из SINTEF (Stiftelsen for industriell og teknisk forskning – «Фонд научных и промышленных исследований») готовят робота-змею для планируемой Европейским космическим агентством на 2018 год экспедиции на Марс. Он будет собирать образцы марсианских пород там, куда марсоход проникнуть не сможет. При этом робот-змея должен будет покидать марсоход, выполнять свою миссию, а потом возвращаться.
Другой робот-змея ACM-R5H создан японской компанией HiBot, специализирующейся на роботах для работы в экстремальных условиях. Начата разработка этого робота была еще в 2005 году, а в начале ноября нынешнего года, на токийской выставке iRex была представлена последняя версия. ACM-R5H приспособлен для движения как на суше, так и в воде. Пользователь может легко добавлять или убирать сегменты робота, получая ту длину аппарата, которая ему необходима. В головном и хвостовом сегментах можно устанавливать различное оборудование. В базовой версии «голова» робота-змеи снабжена видеокамерой.
Наконец, третий робот-змея. Он отличается интересной особенностью – фактически, он надувной. «Мускулатура» робота состоит из эластичных трубок, давлением воздуха в которых управляет компрессор, находящийся в конце «хвоста». Воздух, проходящий через трубки, создает бегущую волну, клапаны на стыках четырех сегментов робота открываются и закрываются, в результате робот движется волнообразными движениями, подобно змее. Пока его скорость, правда, лишь 19 мм в секунду. Разработан этот робот в Массачусетском технологическом институте.
Забавного небольшого робота создали студенты из лаборатории Biomimetic Millisystems Lab Калифорнийского университета в Беркли. Робота зовут STAR (Sprawl Tuned Autonomous Robot). Он очень мал, весит всего 73 грамма, способен прижиматься к полу и пролезать даже в щель под дверью. Для передвижения STAR использует две опоры по бокам, на каждой из которых закреплены по три пропеллера. Максимальная скорость составляет 5,2 м/с (43 «длины тела» в секунду). Робот снабжен видеокамерой, может преодолевать препятствия и подниматься из перевернутого положения.
Два способа передвижения освоил робот DALER (Deployable Air Land Exploration Robot), сконструированный в Лозанне. Это одновременно и миниатюрный беспилотный летательный аппарат, и устройство, способное передвигаться по земле со скоростью до 0,2 метра в секунду. После посадки крылья робота разворачиваются и превращаются во вращающиеся лопасти, которыми он отталкивается от поверхности.
Есть и плавающие роботы. Один из них, робот U-CAT, в 2013 году был создан в Таллинском технологическом университете. Его цилиндрическое тело с четырьмя пластиковыми плавниками напоминает отчасти морскую черепаху. Робот снабжен видеокамерой. Разработан U-CAT по заказу подводных археологов и предназначается для обследования затонувших кораблей. Создатели планирует испытать робота в Балтийском и Средиземном морях.
Экзотическая профессия у робота Thales Scrum Simulator, созданного во Франции – он тренер по регби. Правда, он отрабатывает со спортсменами лишь один элемент этой увлекательной игры, так называемую «схватку». Это знакомый многим зрителям момент, когда игроки двух команд, сцепившись в плотные группы, борются за обладание мячом, в буквальном смысле слова бодаясь друг с другом. Массивный шестиногий робот способен в одиночку противостоять в таком бодании группе регбистов. При этом он анализирует движение противостоящих игроков и реагирует на них, подобно команде соперников. На самом деле Thales Scrum Simulator появился еще в 2010 году и с тех пор трудится тренером французских регбистов. Но в начале 2013 года он обрел дополнительную популярность, снявшись в рекламном ролике.
А вот скромный колесный робот Budgee весит всего два килограмма, но выполняет полезную работу: помогает людям носить тяжести. Унести он может до 22 килограмм груза. Хозяин робота носит ультразвуковое устройство, которое дает Budgee сигнал, за которым искусственный носильщик и следует. При помощи смартфона можно задать дистанцию, которую Budgee будет соблюдать.
Лаборатория робототехники Национального университета Тайваня подготовила робота Nino, способного общаться на жестовом языке. Это человекоподобный робот ростом 1,45 метра. Владение языком жестов потребовало от робота высокой координации движений пяти пальцев (для роботов-андроидов такое количество пальцев – редкость) и обеих рук. Поэтому он, вполне возможно, будет способен выполнять и другие виды манипуляций. Также Nino может ходить, в том числе и по лестницам. В дальнейшем разработчики планируют научить Nino не только передавать сообщения языком жестов, но и распознавать жестовую речь собеседника-человека.
Способны ли роботы лазить по скалам? К такой деятельности готовится робот LEMUR IIB, созданный специалистами NASA. Его конечности снабжены подушечками с миниатюрными зубцами. Прижимаясь к скале они создают необходимое сцепление. Пока конечности LEMUR IIB могут удерживать вес, не превышающий 15 килограмм, а передвигаться он может только по относительно ровной поверхности. Его создатели предполагают, что позднее более совершенные модели этого робота будут подниматься на горы на других планетах и астероидах.
Другая разработка NASA – робот-полярник GROVER. Он уже прошел полевое испытание, в течение пяти недель работая в автономном режиме в Гренландии, где занимался сканированием ледников. Передвигается GROVER на гусеницах, а электропитание получает от двух солнечных батарей.
В Японии создан робот, который может освободить от рутинной работы множество биологов по всему миру. Он предназначен для ухода за лабораторными мышами. Робот в виде механической руки-манипулятора добавляет корм, меняет поилки и поддоны в клетках, переставляет клетки. За уровнем корма в кормушках и воды в поилках он следит при помощи видеокамеры. Один робот способен «обслуживать» до 30 тысяч лабораторных мышей.
Если один японский робот лишь ухаживает за лабораторными животными, то другой участвует в экспериментах над ними. Робот WR-3 напоминает живую крысу и может имитировать ее характерные движения. Ученые из Университета Васэда сажали WR-3 в клетку к крысам, где он атаковал животных, не нанося им, однако, физических повреждений. У крыс развивались стресс и депрессия, что и было нужно ученым, занимающимся тестированием на крысах лекарств от таких расстройств.
