Роботы — прототипы искусственного человека

Мы пока не можем создавать гуманоидных роботов (андроидов), которые будут неотличимы от биологических людей, но это не значит, что мы не пытаемся. Перед вами десять реально существующих роботов, которые помогают нам достичь этой футуристической вехи. Чтобы создать «идеального» человекоподобного робота, машина должна обладать тремя качествами: она должна выглядеть, двигаться и действовать как человек. Пока не существует ни одного робота, который выполнил бы три этих условия, и мы все еще далеки от прибытия зловещей долины андроидов.

Тем не менее есть роботы, которые выполняют или отвечают хотя бы одному или двум этим критериям вполне неплохо. В конце концов, робототехники объединят свой опыт и произведут первое поколение сверхреалистичных гуманоидов. Эти десять роботов в сумме приближают нас к заветной цели.

PETMAN

Компания Boston Dynamics, известная своим роботом BigDog, работает над созданием еще одного робота. Главная его особенность заключается в том, что он сможет ходить как обычный человек, наступая на пятку. Двуногий антропоморфный робот под названием Petman способен передвигаться со скоростью 5 км/час. При этом он может сохранять равновесие, даже если его кто-нибудь подталкивает. Кроме того, робот будет способен ползти. В отличие от четырехногого BigDog, предназначенного для транспортировки грузов на поле боя, основное предназначение Petman – тестирование костюмов химической защиты для военных. Первые поставки робота начнутся в 2011 году.

Этот костюм в конечном итоге будут носить работники экстренных служб, поэтому PETMAN’а тестируют в самых жестких условиях, что называется, до предела. Новая улучшенная модель робота может балансировать самостоятельно и свободно передвигаться, ходить, изгибаться и так далее. Это интересный и очень реалистичный робот, но при этом весьма пугающий.

Джунко Чихира

Трехъязычный андроид Джунко Чихира разрабатывается компанией Toshiba. В отличие от PETMAN и многих других роботов в этом списке, ее нельзя назвать самым гибким андроидом в мире, но она обладает невероятными навыками взаимодействия, а также может делать весьма похожее на человеческое выражение лица. Сейчас она работает в информационном туристическом центре на набережной Токио, где встречает посетителей на японском, английском и китайском языках.

Джунко Чихира включает технологию синтеза речи компании Toshiba, которая позволяет ей говорить на трех языках. Ее разработчики хотели бы оснастить ее технологией распознавания речи позднее в этом году, чтобы она могла отвечать на вопросы туристов. В настоящее время единственный способ взаимодействовать с ней — через клавиатуру.

Двуногий робот SCHAFT

В ряду двуногих роботов пополнение. Свою последнюю разработку показала компания Schaft, одна из восьми роботехнических компаний под крылом исследовательского центра Alphabet/Google X.

Schaft — маленький коренастый робот высотой около метра (во втянутом состоянии), очень устойчивый и способный тягать грузы до 60 кг по пересечённой местности. Его презентация состоялась три дня назад на экономической конференции NEST 2016 в Токио.

Компания Schaft берёт происхождение в лаборатории JSK Robotics Токийского университета. Лучше всего она известна победой на конкурсе DARPA Robotics Challenge Trials 2013 года с подавляющим преимуществом над конкурентами. Затем она надолго исчезла из поля внимания, не показывая своих разработок. До сих пор.

Робот поднимает и опускает центр тяжести. На демонстрационном видео показано, как он быстро восстанавливает равновесие, если враг подсовывает под ногу круглую трубу. Это полезное свойство при походах по неровной поверхности. Например, Schaft способен тянуть в походе за хозяином тяжёлый рюкзак, как мул (пока не кончится заряд аккумулятора). Он передвигается по довольно глубокому снегу и по крупной морской гальке, где и человеку сложно устоять.

«Эрика» и Geminoid DK

Эрика — это детище Хироши Исигуро, директора Лаборатории разумной робототехники в Университете Осаки в Японии. Исигуро известен своими суперреалистичными человекоподобными роботами (включая его двойника Geminoid HI-4), но «Эрика», помимо своего человечного вида, еще и умеет взаимодействовать со своими человеческими компаньонами при помощи распознавания голоса, отслеживания движений и генерации естественных движений.

Наделенная 19 степенями свободы (степень свободы — это одно физическое движение, например, поворот шеи или подъем кисти руки), «Эрика» может двигать лицевыми «мышцами», шеей, плечами и талией. Она говорит синтезированным голосом и может демонстрировать несколько выражений лица и жестов.

Представляем Вам очередное детище компании Kokoro Co. Ltd. и профессора Хироши Ишигуро (Hiroshi Ishiguro), которые являются разработчиками и изготовителями ультрареалистичных роботов-андроидов серии Geminoid, о которых мы уже рассказывали на страницах нашего сайта. Новый робот, Geminoid|DK, создан на базе предыдущей модели Geminoid Model-F, и является точной копией живого человека, профессора Хенрика Шарфа (Henrik Scharfe) из Ольборгского университета в Дании.

Можно задать себе вопрос, для чего же человеку нужен такой роботизированный двойник? Кроме того, что бы быть действительно удивительным и единственным в своем роде, новый Geminoid будет использоваться для проведения исследований в области взаимодействия и общения между роботами и людьми. Эти исследования проводятся в рамках международной программы "Blended Presence" и заключаются в определении влияния культурных и национальных различий людей с различных континентов на восприятие роботов. Пока еще этот робот управляется дистанционно с помощью компьютера, хотя все его основные движения уже оцифрованы и занесены в память. Нетрудно представить себе, что остается только один маленький шаг до того, что бы этот робот мог получить полную автономию.

ATLAS Unplugged

Обновленная модификация робота получила название Atlas Unplugged и ряд улучшений. В отличие от оригинальной модели, Atlas Unplugged работает от блока батарей и обходится без страхового троса в вертикальном положении. Кроме того, андроид получил новую панель распределения, новые руки и переднюю часть рук с большим числом степеней свободы, а также новый, более тихий нагнетательный насос (теперь не нужно использовать беруши при работе с роботом, дабы не лишиться слуха). Нетронутыми остались только нижние части ног и ступни – они идентичны тем, что были в оригинальной модели. Дабы освежить память, вот GIF-изображение оригинального Atlas.

Более продвинутая версия робота Atlas, как известно, примет участие в финальном этапе конкурса DARPA Robotics Challenge (DRC), который проводит Агентство по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам США (DARPA).

Он будет проходить 5—6 июня в Помоне (Калифорния). В рамках данного конкурса роботы команд-участниц проходят различные испытания на время.

Робот длиной 1,88 метра и весом в 156 килограммов оснащен новейшим батарейным блоком (который он носит на спине), который обеспечивает повышенную эффективность работы и хранение энергии на борту. ATLAS Unplugged оснащен тремя бортовыми компьютерами, которые использует для восприятия и планирования задач. Беспроводной маршрутизатор в его голове обеспечивает беспроводную связь. К счастью, это чудище оснащено и выключателем.

«Надин»

Специалист по робототехнике Надя Тальманн (Nadia Thalmann), профессор Школы компьютерных технологий из Наньянского технологического университета в Сингапуре, создала первого робота, наделенного эмоциональным интеллектом. Робот к тому же обладает приятной женской внешностью. Моделью для образа Надин – так зовут робота - послужила сама его создательница. Надин умеет выражать эмоции и понимать эмоции других, ее настроение может меняться в зависимости от содержания разговора (например, она может раздражаться в ответ на грубость).

Для проверки ее социальных навыков было решено, что Надин поработает как секретарь в ресепшн университета. Однако ее возможности гораздо больше, считает Надя Тальманн. Со временем Надин может стать чем-то вроде C-3PO, знаменитого человекоподобного дроида из «Звездных войн», владевшего языками и знавшего правила этикета, говорится в пресс-релизе.

REEM-C

REEM-C - один из самых совершенных ростовых (1,65 м / 80 кг) гуманоидных роботов в мире, предназначенный для исследований и разработок в области взаимодействия с людьми, управления и передвижения.

Голова REEM-C имеет две степени свободы и оснащена стереокамерой, светодиодами для репрезентации рта и динамиками, для того чтобы говорить. Его руки с семью степенями свободы позволяют ему удерживать порядка 8 килограммов над головой. Похожие на человеческие руки имеют три степени свободы и оснащены датчиками давления для тактильной обратной связи. Ноги REEM с шестью степенями свободы позволяют ему передвигаться со скорость 1,5 километра в час. В общей сложности, этот робот имеет 22 степени свободы — довольно много по современным меркам.

Вместо мозга REEM-C имеет пару компьютеров на базе i7, работающих на Ubuntu. Датчики робота помогают ему ориентироваться в своей среде, избегать препятствий и людей. Его дизайнеры видят в нем домашнего робота, гида, конферансье или охранника. REEM-C все еще находится в стадии прототипа и пока немного неуклюжий, но уже удивляет своими функциями.

Romeo

Romep, 55-дюймовый высокий робот-андроид, был разработан французской компанией Aldebaran Robotics, чтобы помочь людям, например, пожилым, потерявшим свою физическую автономию. Размер и физические возможности Romeo позволяют ему открывать двери, взбираться по лестнице, брать предметы со столам. Его разработчики выражают надежду, что однажды робот сможет переносить объекты, включая людей.

Робот Romeo имеет все шансы стать лидером в области оказания роботизированной помощи. Отличительной чертой так же является добавление в его программное обеспечение эмоциональных элементов. Romeo был создан на основе его предка — робота под названием NAO. Робот имеет размер ребенка восьми лет (1,40 м) и весит немного больше 40 кг. Чтобы он был как можно легче, его корпус выполнен из углеродного волокна и резины — изобретатели решили избежать риска для жизни и здоровья человека, которого будет обслуживать робот. Сегодня Romeo может ходить, видеть трехмерное окружение, слышать и говорить.

OceanOne

Этот водоплавающий андроид — один из самых инновационных роботов, которых мы видели за последнее время. Он может плавать на глубине, до которой не могут добраться традиционные люди-водолазы.

Инженеры Стэнфордского университета при поддержке Meka Robotics и сотрудников Университета науки и технологий в Саудовской Аравии сконструировали робота-ныряльщика под названием OceanOne. Согласно заявленным характеристикам, робот OceanOne способен погружаться «на тысячи метров», оставаясь при этом максимально маневренным. Гуманоидным роботом можно управлять дистанционно — с поверхности.

Ученые надеются использовать робота для исследования затонувших кораблей, в том числе для подъема на поверхность небольших предметов. Для этих целей у OceanOne есть руки-манипуляторы. Создатели робота утверждают, что оператор устройства буквально «чувствует» своего аватара, а благодаря манипуляторам с сенсорами — ощущает контакт «рук» с объектами.

ASIMO

Asimo (сокращение от Advanced Step in Innovative MObility) — робот-андроид. Создан корпорацией Хонда, в Центре Фундаментальных Технических Исследований Вако (Япония). Последняя версия робота, выпущенная в 2014 году, имеет рост 130 см, массу 50 кг и он способен передвигаться со скоростью до 7 км/ч.

ASIMO легче и меньше, чем его предшественники, что позволяет ему передвигаться с особой грацией и ловкостью. Робот может поднять запечатанный контейнер с соком, отвинтить крышку, взять чашку в другую руку, влить сок и аккуратно поместить чашку и контейнер обратно на стол. Чтобы сделать это возможным, Honda оснастила ASIMO датчиками, которые позволяют роботу определять объект и его вес. Сегодня ASIMO остается одним из самых технологически развитых роботов на планете.

Отдельной строкой: DRC-HUBO

Разработанный командой KAIST из Южной Кореи, этот робот сумел выиграть в 2015 году DARPA Robotics Challenge в Помоне, штат Калифорния. DRC-HUBO выбил с конкурса 22 других робота, выиграв главный приз в 2 миллиона долларов, но его умение «трансформера», на мой взгляд, было не очень честным и не очень андроидным. Однако упомянуть его, конечно, стоит. У него есть колеса на коленях, что позволяет ему преодолевать ряд проблем, с которыми сталкиваются настоящие двуногие роботы.

Во время соревнований робот выполнил все восемь задач в кратчайшие сроки: открыл дверь и поорудовал дрелью, избежав при этом кучу катастрофических падений, в отличие от своих конкурентов. Да, это не андроид, но он все равно представляет собой инженерный подвиг.

Очевидно одно: робототехники медленно, но уверенно преодолевают технологические препятствия, необходимые для создания правдоподобного человекоподобного робота. Когда-нибудь такой робот будет разработан. Что касается того, будет ли он сознательным, эмоциональным и рефлексивным, как человек, это совершенно другой вопрос.