В фантастических фильмах роботы не только умеют трансформироваться в различные виды транспорта, но и справляются практически с любыми человеческими действиями: бегать, прыгать, плавать. Но это фантастика. Высокую скорость робот может развить, если он на колесном или гусеничном ходу. Имитировать настоящую походку по-прежнему очень сложно.
Тем не менее, иногда нужна машина именно с ногами: подняться по лестнице, сесть в автомобиль – задачи бывают разные. Поэтому американские, японские, европейские и российские ученые работают в этом направлении. Каждый маленький шаг робота – это огромный шаг для науки.
В конце 2014 года Волгоградский государственный техуниверситет приобрел антропоморфного робота AR-600E. Модель собрана в Магнитогорске преимущественно из отечественных компонентов. Но самое главное – это не «железо», а программное обеспечение.
- Тут как у человека: наиболее сложный орган – это мозг. В робототехнике есть еще ряд нерешенных задач, над которыми мы работаем с опорой на математику. Если мы найдем алгоритмы, то сможем создать модель робота, который сможет выполнять различные операции с высокой скоростью движения и экономией энергии, - рассказал декан факультета электроники и вычислительной техники Александр Горобцов. – Кинематическая схема роботов достаточно стандартная. Хотя наши теоретические работы подсказывают необходимость конструктивных изменений. Мы передаем свои рекомендации разработчикам, чтобы робот лучше ходил.
Изначально металлический «уралец» не умел даже держать равновесие. Волгоградские ученые решили первичную задачу: научили AR-600E перемещаться вперед-назад и в бок, переносить предметы. В состоянии он и подняться на ступеньку. Управлять такой машиной можно, например, с помощью специального костюма – тогда робот будет повторять жесты оператора. Но этот способ хорош только для движений руками. При ходьбе он не годится. Андроид может просто упасть, если будет копировать природные человеческие шаги.
«Походка» у AR-600E достаточно своеобразная. Он должен держать баланс таким образом, чтобы центр тяжести не выходил за пределы ступней. Американские и японские роботы умеют ходить быстрее. Это достигается за счет набора отработанных режимов движений, которые, впрочем, достаточно трудно варьировать. В ВолгГТУ же работают над тем, чтобы андроид мог передвигаться различными походками. Кстати, наилучшие результаты в мире получены все-таки для роботов небольших размеров. Тогда как в Волгограде занимаются с полутораметровым «ходоком», весящим 65 килограммов. А это гораздо сложнее.
- Если бы готовые решения были, то, конечно, мы бы использовали их. Но сегодня проблема до конца не решена ни одним производителем, - сказал и. о. заведующего кафедры ЭВМ Андрей Андреев. – У нашего робота есть 26 двигателей, у каждого – свой маленький компьютер. Для обратной связи имеются датчики, передающие данные о расположении в пространстве. Благодаря этому он может балансировать и не падает.
Пока такие роботы представляют интерес больше для науки, чем для бизнеса. Но очевидно, что при росте результатов появится и коммерческий интерес. Впрочем, даже сейчас есть заказчики, которые хотели бы использовать человекоподобных роботов, например, в рекламе. В США андроиды испытывают костюмы химзащиты.
В волгоградском политехе над программным обеспечением для AR-600E занимаются не только преподаватели, но и студенты. Некоторые даже пишут дипломы на эту тему.
На месте глаз у андроида стоят две камеры. А вот «мозги» у него в животе. Имени ему не придумали. Более того, в университете долго решали, какого пола их робот. Дело в том, что в комплект входит своеобразная юбка. Но сейчас AR-600E ходит без нее, поэтому решили: это все-таки «парень», что для технического вуза более привычно.