Наверное, самые заметные успехи в робототехнике, а именно в создании автономных шагающих роботов делает компания Boston Dynamics. Но работает в этом направлении не только она, но и ее «коллеги». Например, Toyota, представившая на днях нового гуманоидного робота T-HR3. Его рост составляет полтора метра, вес — 75 килограммов. У него 32 степени свободы и 10 пальцев на руках. Плюс ко всему, эта система способна повторять все движения оператора. Все это стало возможным благодаря созданию того, что разработчики назвали “Master Maneuvering System”.
До момента анонса об этом роботе практически ничего не было слышно. Вся информация была предоставлена общественности во время анонса. Тогда же были показаны и основные возможности робота.
Компания говорит, что T-HR3 относится к третьему ее поколению автоматических систем. Создавался он в лабораториях подразделения Partner Robot Division. Робот может многое, но его основное предназначение — это дать возможность людям изучить способы взаимодействия с роботизированными системами, а также реакцию робота на окружающую среду и различные внешние факторы.
По словам представителей компании, T-HR3 представляет собой новое поколение систем, представленных ранее, включая роботов-музыкантов и помощников. Один из таких роботов, который умеет играть на скрипке, был показан много лет назад.
С тех пор возможности роботов от Toyota значительно усовершенствовались. Практически все предыдущие версии роботов японской компании были представлены 10 лет назад или даже еще раньше. С тех пор она решила работать в направлении HSR, то есть создавать роботов, которые могли бы быть в чем-то полезны для человека. Например, выполнять какие-то несложные работы по дому или приносить вещи. Спустя некоторое время после анонса первых гуманоидных роботов компания заморозила свои проекты, но затем вновь начала работу над ними.
T-HR3, по мнению компании, способен помогать человеку как дома, так и, например, в больнице, офисе, стройке. Он также может выполнять ряд операций (не самых сложных) в опасных для человека местах. Возможно, после определенной модификации его станут использовать в космосе. Но T-HR3 все же больше позиционируется, как «домашний» робот, способный помогать врачам, пациентам, пожилым людям и людям с определенными физическими или умственными недостатками.
Для того, чтобы убедиться в способности робота нормально ориентироваться в окружающем пространстве Toyota приложила большое количество усилий относительно оценки внешних факторов. Речь идет о сенсорах, датчиках и сервоприводах. Например, те же Torque Servo Modules компания разработала совместно с Tamagawa Seiki и Nidec Copal Electronics. Разработанные системы помогли роботу правильно рассчитывать прилагаемые усилия, также благодаря новым технологиям он поддерживает равновесие даже при столкновении со стеной или иным препятствием.
Новые актуаторы включают электромотор, суставы, сенсоры. Все это весьма компактно, несмотря на сложность конструкции
Но почему компания работает именно над гуманоидными роботами, а не, скажем, роботизированными системами иной формы? Ведь сейчас довольно много подвижных систем. Тот же Boston Dynamics работает именно над такими роботами. В целом, инженеры Toyota объясняют это тем, что роботы-гуманоиды идеально приспособлены для любого места, которое предназначено для человека. Робот без труда может взять предмет, который сделан для человека, изменить местоположение мебели, пройти по узкому коридору. Плюс ко всему, T-HR3 управляет человек, а это значит, что оператору легче адаптироваться к движениям робота.
У системы от Toyota две руки, две ноги, голова и туловище. Как уже говорилось выше, контролируется робот при помощи системы Master Maneuvering System. Ее надевает оператор и совершает определенные движения, которые повторяет за человеком робот. На голову человеку надевается видеошлем, который показывает все, что видит и робот. Таким образом, человек полностью погружается в виртуальное пространство, являющееся реальным для робота. Суставы робота сгибаются так же, как и суставы человека. Как только оператор совершает движение рукой или ногой, аналогичное движение совершает и робот.
Конечно, и сам робот и система — очень недешевы. Тем не менее, пока что это лишь опытные разработки, которые, возможно, превратятся в более практичные и недорогие решения. Еще одна проблема, которую предстоит решить человеку — это автономность робота. Да, он повторяет движения за оператором, но сам принимать решения не в состоянии. Плюсом может считаться то, что оператору не нужно много тренировок. Обычный человек вполне неплохо справляется с обязанностями оператора после короткого обучения.
Скорее всего японская корпорация планирует просто продемонстрировать возможности робототехники, понимая, что особой практической пользы текущая разработка пока не несет. Но как только роботы, подобные T-HR3, научатся действовать в автономном режиме, такие системы мгновенно станут полезными, их можно будет задействовать во всех областях и сферах, упомянутых выше.
Будущим моделям автономных роботов, скорее всего, оставят возможность работать под руководством человека. Например, если ИИ не справится с задачей, и робот не выполнит то, что нужно, к системе сможет подключиться человек, который и сделает все, что необходимо (к примеру, вызволит робота из помещения сложной конфигурации, в котором тот застрял). Сценариев взаимодействия человека и робота такого типа можно придумать достаточно много. В этом случае автономность робота не обязательно должна составлять 100%. 90-95% вполне хватит для нормальной работы системы.
Сейчас, как и упоминалось выше, робот Toyota впечатляет не так, как создания Boston Dynamics (особенно тот, который умеет прыгать и делать сальто). Но Toyota и не ставит перед собой задачу сделать нечто такое, что разрабатывает BD. Правда, и системы этой компании не слишком уж автономны. Они могут избежать препятствия или стать на ноги после падения. Но управляет ими все равно человек при помощи пульта или чего-то подобного.
Кстати, характеристики Atlas, маневренного робота от Boston Dynamics близки к характеристикам робота от Toyota. «Рост» — полтора метра, вес — те же 75 килограммов. Он способен переносить нагрузку в 11 кг. Источником энергии служит аккумулятор. Привод у Atlas гидравлический, а ориентируется он в пространстве при помощи LiDAR и стерео-камер. Сочленений у робота 28, так что он также обладает большой степенью свободы в движении.
На данный момент Atlas — последнее поколение роботов от BD. Он способен одновременно координировать движения рук, торса и ног. Интересно, что при создании робота разработчики использую 3D-печать. Конечно, камеры и сервоприводы на принтере не распечатаешь, но конструкция системы содержит большое количество деталей, распечатанных при помощи 3D-принтера. Робот способен не только сохранять равновесие после толчков (как и предыдущие модели), но и сам поднимается после падения.
Компания Toyota, в свою очередь, не слишком распространяется относительно того, что она планирует делать в дальнейшем с T-HR3. «Команда Partner Robot будет использовать технологии, задействованные в T-HR3 для разработки роботов-помощников, помогающих людям в выполнении ежедневных задач», — заявил Акифуми Тамаоки, представитель Toyota Partner Robot Division. «Мы стараемся смотреть вперед, и ключевые технологии, разработанные для этой платформы, помогут в дальнейшем разрабатывать более совершенных роботов».
А еще у Boston Dynamics есть новый «зверь» — SpotMini. На данный момент это самый тихий, но очень манёвренный робот, который теперь умеет брать и переносить предметы при помощи манипулятора с пятью степенями свободы и сенсорами давления.
T-HR3 будет демонстрироваться вместе с другими роботами на Международной выставке роботов 2017 (International Robot Exhibition 2017). Это шоу будет проходить в Tokyo Big Sight с 29 ноября по 2 декабря. Робототехника сейчас движется вперед довольно быстрыми темпами. С появлением ИИ стало возможным обеспечить определенную степень автономности электронными системам, так что есть надежда на то, что вскоре мы сможем увидеть, как этот или другие роботы смогут передвигаться самостоятельно.
