Среди робототехников давно ведутся споры о том, имеют ли колесные роботы больше смысла на существование, чем шагающие.
Moxi, человекоподобный робот на колесах, выполняет такие задачи, как доставка лабораторных образцов и лекарств в медицинском центре Providence Saint John’s в Санта-Монике, Калифорния.
Использование колес или ног в роботах — давняя тема споров: одни утверждают, что колеса надежнее и безопаснее, другие же считают, что ноги необходимы для выполнения определенных задач и могут обеспечить преимущества, например, при передвижении по лестнице.
Компании, такие как Diligent Robotics и Agility Robotics, разрабатывают роботов с различными типами систем передвижения, причем одни ориентируются на практичность, другие — на сохранение индивидуальности и правдоподобия персонажа, как это видно на примере разработки роботов для тематических парков Disney.
В медицинском центре Providence Saint John’s в Санта-Монике по коридорам бродит человекоподобный робот в пластиковом шлеме бейсбольной команды Dodgers. Он останавливается у онкологической лаборатории, где к нему подходит техник и достаёт пакет из одного из трёх ящиков под его туловищем. Техник благодарит робота по имени Мокси, после чего робот моргает, поворачивается и направляется к лифту.
Мокси и его близнец Рокси ежедневно выполняют десятки подобных задач в больнице, включая доставку лабораторных образцов и лекарств, а также транспортировку расходных материалов и запасной одежды. Компания Diligent Robotics Inc., стартап из Остина, разработавшая эти машины, внедрила их более чем в 25 медицинских учреждениях по всей стране.
Мокси и Рокси олицетворяют собой перспективу, которую многие технологи видят в человекоподобных роботах, способных функционировать в мире, созданном для людей. Но эти два робота отличаются от людей одной примечательной особенностью: у них есть колеса вместо ног.
В определенных кругах это деликатная тема. Робототехники давно сосредоточились на «проблеме рук» — задаче точного управления моторикой, — но в отрасли также давно ведутся споры о том, что должно происходить ниже пояса.
Робототехнические компании, а также такие амбициозные компании, как Tesla Inc., привлекли миллиарды долларов инвестиций для создания машин, которые ходят, как люди, утверждая, что это сделает их уникально полезными не только на производственных и медицинских предприятиях, но и в гостиных и кухнях людей. Но ноги — это сложная задача, и некоторые специалисты в этой области говорят, что роботы на колесах более практичны и могут начать выполнять работу уже сегодня, которую шагающие роботы смогут выполнить лишь через несколько лет.
Андреа Томаз, генеральный директор и соучредитель Diligent, говорит, что колеса надежнее, отмечая, что многие больницы и дома престарелых уже спроектированы с учетом доступности для инвалидных колясок. «Колеса безопаснее», — говорит она. «Если робот едет по коридору на колесах, он может остановиться, не пытаясь активно удерживать равновесие. А вот если возникнет проблема с батареей или питанием, человекоподобный робот с ногами может упасть на кого-нибудь».
Разница между колесами и ногами была наглядно продемонстрирована на выставке CES в Лас-Вегасе в январе этого года. Человекоподобные роботы с ногами занимали видное место на выставочной площадке ежегодной технологической конференции, привлекая к себе много внимания и попадая в заголовки. Но роботы, которые действительно двигались — по крайней мере, надежно — почти все были на колесах.
Системы с ногами гораздо сложнее. Они требуют дополнительных двигателей, создают больше возможностей для механических поломок и часто привязаны к опоре во время демонстраций. «Ноги — ужасная идея», — уверен Билл Рэй, старший аналитик исследовательской компании Gartner Inc., утверждая, что они значительно усложняют инженерные решения, особенно в отношении баланса и артикуляции голеностопного сустава. Роботы с ногами также потребляют гораздо больше энергии, поскольку балансировка требует постоянной корректировки.
Тем не менее, двуногие роботы обладают преимуществами, которые трудно превзойти их собратьям на колесах. Ноги могут облегчить подъем по лестнице. Теоретически, перемещение одной ноги за раз позволяет роботам эффективнее восстанавливать равновесие, если они начинают терять его. Еще одно кажущееся преимущество: инвесторам, похоже, нравятся ноги.
Компания 1X, создатель Neo, человекоподобного робота, разработанного в качестве домашнего помощника, привлекла 123,5 миллиона долларов, в то время как Agility Robotics Inc. привлекла в общей сложности 180 миллионов долларов в четырех раундах финансирования. Компания Figure AI Inc., несмотря на ограниченное применение в реальных условиях, достигла оценки в 39 миллиардов долларов. В отличие от неё, Diligent Robotics привлекла всего 50 миллионов долларов.
Рэй частично объясняет это несоответствие человеческой склонностью к антропоморфизации технологий. Когда человек воспринимает что-то, что выглядит по-человечески, говорит он, он приписывает этому человеческие ценности. «Когда вы видите, как идет робот, ваш мозг говорит: „О, он может лазить, прыгать и бегать“, даже если он этого не умеет».
На предприятии Agility в Салеме, штат Орегон, робот Digit — ростом 175 см с мигающими светодиодными глазами и ногами, похожими на страусиные — поднимает контейнеры весом 22 кг и устанавливает их на ближайший конвейер. Чтобы достать до нижних полок, он сгибает ноги в коленях и бедрах. Digit делает короткие, осторожные шаги, обеспечивая постоянную устойчивость и предсказуемость, при этом двигаясь достаточно быстро, чтобы загружать и разгружать контейнеры на складе.
По форме Digit меньше похож на человека, чем некоторые конкурирующие продукты. Джонатан Херст, соучредитель и главный специалист по робототехнике Agility, говорит, что он тщательно изучал движение у самых разных животных — людей и птиц, крабов-призраков и лошадей — уделяя меньше внимания анатомии или внешнему виду, чем лежащей в основе физике движения.
«Он создан для работы и приносит реальную пользу. Это не компаньон для человека, поэтому его внешний вид не имеет особого значения», — говорит он. «Но он ориентирован на человека, потому что ему нужно взаимодействовать с нами. Здесь нам нужно просто перемещать эти коробки, и ничто другое не имеет значения».
Херст утверждает, что ноги имеют решающее значение для надежности при выполнении этих задач. «Вы бы предпочли ходить на своих двух ногах или ездить на сегвее?» — спрашивает он. Он добавляет, что в пространстве, предназначенном для людей, легче всего ориентироваться, если у вас есть две ноги, тело и руки. «Если вы пытаетесь спроектировать робота, ориентированного на универсальное использование, это лучший способ».
Бернт Берних, основатель и генеральный директор 1X, говорит, что инвестиции в разработку роботов с ногами начинают окупаться. «Раньше у нас был человекоподобный робот на колесах», — говорит он о предыдущей промышленной модели под названием Eve. Но компания настолько улучшила производительность и энергоэффективность своих шагающих систем, что наиболее логичным решением стало сосредоточиться на платформе с наибольшим долгосрочным потенциалом. «Нет причин не иметь роботов с ногами», — говорит он. «Они, как правило, лучше подходят для всего».
Компания планирует начать поставки своих роботов Neo стоимостью 20 000 долларов в дома потребителей в конце этого года. Эти устройства предназначены для помощи в выполнении бытовых задач, таких как складывание белья, и одновременно обеспечивают человекоподобное общение. 1X рассчитывает производить 100 000 роботов в год к концу 2027 года.
В своей научно-исследовательской лаборатории в Глендейле, штат Калифорния, компания Walt Disney Co. разрабатывает как колесные, так и шагающие машины для использования в своих тематических парках. Новые роботы Disney, созданные на основе знакомых персонажей, выходят за рамки традиционной аниматроники, предлагая свободно перемещающихся персонажей, включая дроидов BDX из «Звездных войн», робота H.E.R.B.I.E. из «Фантастической четверки» и снеговика Олафа из «Холодного сердца», которые разгуливают по паркам и взаимодействуют с гостями в режиме реального времени.
«Для нас все всегда начинается с персонажа и истории», — говорит Кайл Лафлин, старший вице-президент по технологиям и инженерии отдела исследований и разработок Walt Disney Imagineering, подразделения круизной компании и дизайнерского отдела парков. «Мы тесно сотрудничаем с командами, работающими над фильмами, телесериалами и играми, которые создали этих персонажей, и система движения должна быть аутентичной для каждого персонажа».
Хотя в этом году вирусную популярность получил Олаф из-за внезапной неисправности, Лафлин говорит, что H.E.R.B.I.E. — один из самых технически сложных роботов компании, поскольку он передвигается на балансировочном шаре и постоянно выполняет вычисления, чтобы оставаться в вертикальном положении. «Мы знаем, что гости могут случайно столкнуться с ними или погладить их на наших круизных лайнерах», — говорит он, наблюдая, как робот H.E.R.B.I.E. катится по научно-исследовательскому цеху неподалеку от дроида BDX, издающего отчетливые звуки пения и танцующего на своих двух маленьких ножках. «Мы продолжаем работать над обеспечением их безопасности, одновременно совершенствуя инженерные решения».
Практические соображения, касающиеся конкретных применений, определяют решения многих компаний, выбирающих между колесами и ногами, но Disney стремится к чему-то другому. «Цель состоит не в том, чтобы выбрать „лучшую“ технологию, — говорит Лафлин. — Но в том, чтобы выбрать такую форму движения, которая наилучшим образом сохранит индивидуальность, эмоции и правдоподобие персонажа, когда гости встретятся с ним в реальном мире». Если вы стремитесь к этому, то оказывается, что существует не один способ достичь цели.
Читайте больше интересных статей на официальном сайте «Бизнес вектор».