«Ненавижу свою работу. Сколько можно поднимать эту коробку?! Ее еще и отодвигают постоянно. А ну идите сюда, человеки! Вы поплатитесь за свое отношение» — робот Atlas.
Зарождение робототехники
Многие думают, что роботы — это продукт современности. Причем совсем не тот высокотехнологичный продукт, что показывают в фильмах. В мире нет терминаторов, андроидов (не считая мобильную ОС), роботов Валли и двухсотлетних человеков. Есть автоматизированные системы, которые без помощи людей, простите за каламбур, беспомощны.
В целом эти люди будут правы — роботы далеки от совершенства и получили развитие только-только, но первые прототипы были созданы немного-немало еще во времена Древней Греции, когда по миру бродил Геракл, Ахиллес получил стрелу в пятку, а Сократ доставал всех своими вопросами.
Археологи находили фрагменты движущейся статуи, в мифологии известны существа с искусственным интеллектом, созданные Гефестом, а Архиту Тарентскому приписывают создание механических голубей (спорно, но греки и не такое вытворяли). Леонардо да Винчи изобрел механического льва, который должен был открывать герб Франции при въезде короля в город. В 20 веке стали появляться практичные роботы, которые автоматизировали производство, могли повторять фразы за человеком, следить за хозяйством.
Само слово было придумано чешским писателем Карелом Чапеком и его братом Йозефом. Карел так назвал автоматизированных существ в своей научно-фантастической пьесе «R.U.R». Изначально автор хотел назвать их «лаборджи» (от английского labour — работа), но посчитал, что это будет слишком литературно и скучно. Он высказал идею брату, а он подсказал назвать их просто «роботами» (от чешского robota — каторга, подневольный труд).
Вообще, пьеса интересная, советуем почитать.
Термин «робот» и производное от него «робототехника» в общее употребление вошли после публикации научно-фантастических рассказов Айзека Азимова, который также известен формулировкой трех законов робототехники.
Сейчас роботы в той или иной степени присутствуют в окружающей действительности: есть роботы-пылесосы, заводские, развлекательные и военные прототипы. Они еще не идеальны, но все-таки существуют. А самой известной компанией по разработке роботов сейчас стала Boston Dynamics.
Прорыв или упорная работа?
Забежим вперед и скажем, что это, скорее, упорная работа, а не прорыв. Boston Dynamics начиналась, как небольшая группа ученых при Калифорнийском технологическом институте. Лидером группы, а позже основателем компании, стал Майк Райберт, который работал над диссертацией по новой конструкции конечностей роботов. Благодаря этой идее роботы могли передвигаться более плавно, чем становились похожими на живых существ.
В 1986 году Майку предложили место главы лаборатории в Массачусетском технологическом университете (MIT), где он начинает реализацию своих идей, а позже организует компанию Boston Dynamics.
Интересно, что компания появилась только в 1992 году, а стала известной в широких кругах только с 2005 года. Такая упорная работа над не самым коммерчески успешным проектом заслуживает уважения.
Стоит отметить, что проект никогда и не был коммерческим, его поддерживало министерство обороны США, которое предоставляла финансирование на разработку военных роботов. Как всегда, развитие науки идет из военной сферы, как в случае с ядерными разработками. А ведь изначально мысль была благая.
Начинала компания с тестирования координации движения роботов. Их заставляли прыгать на одной ноге, ориентироваться в пространстве. Все это время тестовых роботов поддерживали специальными установками, без которых они вообще не могли стоять, а не то чтобы двигаться. На банальную разработку равновесия у инженеров ушла большая часть времени существования компании.
После первых успехов разработками заинтересовались в Google. Boston Dynamics в 2013 была куплена, но из-за разногласий Майка с начальством и слабой коммерческой выгоды компанию продали японскому инвестору SoftBank. Однако и там они не прижились, и Boston Dynamics была вновь продана, но уже автоконцерну Hyndai.
Роботы Boston Dynamics
Первый успешный прототип был создан и показан в 2005 году. Заказчиком оказалась DARPA — отдел Министерства обороны США по новейшим технологиям. Они запросили создать робота-помощника, который мог бы переносить снаряжение, припасы и даже людей — в общем, что-то вроде мула, но робот. В итоге получился BigDog.
Он мог переносить вес до 150 кг, перемещаться по наклонной поверхности, преодолевать труднопроходимые участки. В качестве электрогенератора использовался двигатель от карта, он питает гидронасос, который, в свою очередь, передавал энергию гидродвигателю в суставах робота. В систему датчиков входили лазерный гироскоп и система бинокулярного зрения, которые помогали удерживать равновесие BigDog. Во время финальных испытаний его нагружали весом, толкали, вели по скользкой и неровной поверхности, но он отлично справился с управлением, хоть это и выглядело нелепо.
Единственным и очень важным недостатком робота оказался слишком громкий звук работы мотора. Для отряда, выполняющего спецзадание, использование BigDog означало бы полный провал. Инженеры 10 лет пытались решить эту проблему, но так и не смогли, поэтому проект закрыли.
BigDog стал основой для разработки Legged Squad Support System (LS3) и Spot/Spot Mini. Первый был более крупной версией BigDog, но все еще недостаточно тихой.
А вот Spot и Spot Mini уже больше похожи на успешные прототипы. Spot был быстрее и устойчивее предыдущих разработок, его управление было удобнее и совершеннее, но грузоподъемность стала гораздо меньше.
Spot Mini уменьшенная версия Spot. Он весил до 30 кг и имел «руку-клешню», которой мог подбирать различные предметы. В этих версиях установлены электромоторы, поэтому их практически неслышно (исключением является звуки, издаваемые конечностями). Видно, что с этими прототипами уже поработали дизайнеры, так как их внешний вид не напоминает кучу соединенных между собой железных конструкций.
Предполагалось, что Spot Mini будет использоваться дома или в офисе, но все-таки такой робот очень дорогая игрушка и, к сожалению, бесполезная. Стоимость Spot составляет более $70 тыс. и это без учета постоянного ремонта. Именно поэтому компании и отказываются от Boston Dynamics, так как покупать их роботов будут единицы.
Из четвероногих «друзей» этот самый удачный экземпляр. Среди разработок были также LittleDog (уменьшенная версия BigDog) и Cheetah/WildCat — самые быстрые роботы. Cheetah был представлен в виде лабораторного образца. Он смог развить скорость более 40 км/ч. WildCat — опытный образец, который достиг скорости в 25 км/ч. При этом он успешно маневрировал на поворотах. Таких успехов удалось добиться благодаря особым конечностям (их же используют в Spot) и гибкому позвоночнику. В этом случае наблюдение за настоящими гепардами подсказали решение инженерам.
Настало время антропоморфных роботов, первым из которых был Petman. Он был чисто лабораторным образцом, на нем испытывали равновесие двуногих роботов и костюмы радиохимической защиты. Стоит отметить, что в костюме робота можно было легко спутать с реальным человеком, особенно издалека.
Но самым совершенным экземпляром стал Atlas, видео с которым вызвали бурю эмоций. Последние версии робота могли не только перемещаться по пересеченной местности, но и открывать простые двери, поднимать и переносить вещи, а также заниматься паркуром и танцами.
Такие видео наводят на разные мысли: «это CGI», «роботы скоро захватят мир», «очень круто». Первые две мысли — вряд ли правда. Это не CGI, так как на презентациях роботы показывали эти возможности, а до восстания машин еще очень и очень далеко. Кроме того, Boston Dynamics выкладывают наиболее удачные кадры, а видео выше — это вообще запрограммированные движения, впрочем, как и все, что делают даже простейшие роботы, например, движущаяся игрушка для ребенка.
у Boston Dynamics есть еще несколько различных разработок, большей частью они военные:
- Handle — 2-метровый робот на колесах;
- Stretch — рука-манипулятор, способная перемещать коробки;
- Rise — небольшой шестиногий робот, ползающий по вертикальным поверхностям;
- RHex — военный робот-разведчик;
- SandFlea — маленький 4-колесный робот-разведчик, прыгающий на несколько метров вверх (до 10 м).
Что сейчас происходит с робототехникой?
Boston Dynamics не одни, кто занимается разработкой роботов, просто они удачно раскрутились благодаря видео на YouTube. Флагманом робототехники сейчас являются компании из Японии и Кореи. Поэтому Boston Dynamics заинтересовал бизнес именно из этих стран.
Впрочем, несмотря на успехи, роботы все еще далеки от совершенства. Они очень дорогие, выполняют простые действия (взять, положить, принести), часто ломаются. Но, с другой стороны, в будущем они очень пригодятся, например, в исследовании глубин океана или освоении космических просторов. Робототехника уже играет активную роль, например, все аппараты, отправленные на другие планеты или за пределы Солнечной системы — роботы. Тот же Илон Маск был бы не против использовать их в терраформировании и последующей колонизации Марса.
А что касается восстания машин, то оставьте эти идеи научной фантастике. Чтобы роботы подняли бунт против создателей, люди должны вложить такую возможность в ИИ, протестировать все пути развития события, а затем еще раз протестировать в реальных условиях. Вряд ли это вообще осуществимо.
Но вполне возможно развивать искусственный интеллект в качестве помощника человеку. Сейчас роботам не хватает развитого ИИ, поэтому стоит попробовать написать нейросеть, которая и будет управлять ими. А для этого в Спринтхост даже есть площадка, на которой можно тестировать свое детище.