Людиноподібні роботи: фото і технології

За останні десятиліття промислові кібернетичні пристрої практично витіснили людини з небезпечних, монотонних і важких виробництв. Найближчим часом прогнозується експансія сервісних андроїдів. Людиноподібні роботи позбавлять обивателя від рутинних домашніх справ, займуться доглядом за літніми людьми, навчанням дітей з особливостями розвитку.

Перші прототипи

У 1639 році почалася більш ніж двохсотлітня ізоляція Японії від решти світу. Вести торгівлю в порту Нагасакі дозволено було нечисленним купцям з Голландії та Китаю, що дозволило унікальної японської культури розвиватися власним шляхом без якого-небудь зовнішнього впливу. Саме на цей період припав світанок ляльок "каракури".


По суті, це перші людиноподібні роботи з годинниковим механізмом, хоча деякі екзотичні моделі приводилися в рух парою, водою або пересипающимся піском. Ляльки розважали народ під час масових гулянь, користувалися величезною популярністю в заможних будинках. Цікавитися внутрішнім пристроєм "каракури" вважалося непристойним, а зовнішності приділялося уваги не менше, ніж приводного механізму.

Технологія та психологія

Японські людиноподібні роботи задають загальний вектор розвитку розробникам кібернетичних пристроїв всього світу. Основна складність при створенні антропоморфних систем - необхідність проведення мультидисциплінарних досліджень. В узгодженому і злагодженому режимі повинні діяти не тільки інженери і програмісти, математики і фізики, але і психологи, соціологи, історики.


Людина немислимий без почуттів. Так і для комплексної моделі, крім "заліза" і програмного забезпечення, дуже важливою є третя складова антропоморфної системи - емоції. Дослідженнями в цій області займаються спеціальні науки, тісно пов'язані з гуманітарними - соціальна робототехніка і робопсихология. Людиноподібні роботи, крім уміння імітувати найпростіші механічні рухи, повинні володіти штучним інтелектом, функціями самонавчання та адаптації.

Що може андроїд?

Людиноподібні роботи опановують нові спеціальності і навички, інтерактивно взаємодіють з людиною. Найбільш вражаючими виглядають успіхи в освоєнні наступних професій: Секретар. Андроїд зустрічає відвідувачів, розповідає про послуги чи товари компанії. Офіціант. Робот приймає замовлення (усно або за допомогою сенсорного екрана), передає інформацію на кухню, доставляє страви і розраховує клієнта (і не вимагає чайових!). Робокафе користуються в Південній Кореї величезною популярністю. Гід. Екскурсовод. Докладно розповість про виставку, представлених експонатів. Вчитель. Вихователь. Дуже корисний для дітей, що навчаються дистанційно, за індивідуальною програмою. Космонавт. Принаймні, існує два діючих примірники: "японець" KIROBO і "американець" ROBONAUT 2. І якщо перший призначений тільки для спілкування з членами екіпажу (фотографування, передачі повідомлень), то другий здатний автономно виконувати складні технічні завдання у відкритому космосі.

Антропоморфний воїн

Улюблене дітище фантастів стає реальністю. Військові спеціальності роботи давно і успішно освоюють в США. Правда, мова поки йде про автоматизованих бойових системах, прекрасно зарекомендували себе під час операцій в Іраку і Афганістані. Такі апарати з успіхом справляються з розвідувальними і інженерними задачами.
Бойові людиноподібні роботи із-за надзвичайно високої вартості існують в одиничних екземплярах в якості виставкових зразків. Наприклад, пілотований андроїд METHOD1 продемонстрований корейськими розробниками. Шагоход вміє рухати руками і пересуватися, імітуючи рухи оператора. Величезний людиноподібний робот має висоту 4 метри і вага 15 тонни. Більш скромні розміри має російський андроїд, зате він володіє набагато більшим функціоналом: стрільба з пістолета, управління квадроциклом, надання медичної допомоги. Робот являє собою адаптовану для військових завдань версія більш ранньої моделі SAR-401 (НВО "Андроидние технології"), створену для потреб корпорації "Роскосмос".

Японські традиції

Ишигуру Хіроші - професор університету японського міста Осаки та Інституту передових технологій в Кіото - отримав всесвітню популярність в 2006 році, представивши на суд громадськості свою точну кібернетичну копію - джеминоида HI-1 (Geminoid HI-1). Величезне кількість датчиків і серводвигунів дозволяє антропоморфу імітувати не тільки жести, але і міміку особи прототипу. Наступні моделі (HI-2; F; HI-4; Q1) відрізнялися ще більшою реалістичністю. По суті, самі людиноподібні роботи - це маріонетки, керовані оператором по бездротовому інтерфейсу. За словами професора, зовнішньої схожості домогтися набагато легше, ніж навчити андроїда думати як людина і самостійно приймати рішення. Створені Ишигуру Хіроші роботи-футболісти лише схематично нагадують людину, але знаходять м'яч і, оцінивши стан воріт, посилають його точно в ціль. "Залізна" команда Ишигуру - п'ятиразові чемпіони світу з робофутболу.

Чарівний гуманоїд з Піднебесної

Це прекрасне створіння звуть Цзя Цзя. Розпущене чорне волосся струмують по традиційному китайському сукні. Вона з посмішкою підтримає простий діалог, вміє орієнтуватися в просторі і навіть кокетує з чоловіками. Має своїх фанатів по всьому світу, які охрестили її "роботом-богинею".
Цзя Цзя - перший китайський андроїд, створений інженерами Університету науки і технологій (Хефей, КНР). На розробку моделі та спеціального операційного забезпечення знадобилося близько трьох років, і вона ще далека від досконалості. Керівник проекту Чен Сяопін впевнений, що у послідовників "богині" велике майбутнє. Роботів з розвиненим штучним інтелектом з нетерпінням чекають у лікувальних установах, будинках престарілих, ресторанах для виконання нескладних робіт.

Європейські людиноподібні роботи

У Старому Світі гуманоїдний системи створюються і удосконалюються в рамках проекту ROBOSKIN. Найбільш відомі моделі КАСПАР і iCub, мають невеликі розміри. Перший розроблений при Університеті р. Хертфордшир (Великобританія) і призначений для спілкування та навчання дітей в ігровій формі. Реакція КАСПАРа на дотик, завдяки штучній шкірі з чутливими сенсорами, може бути різною і залежить від сили тактильного контакту. При легкій лоскоту робот висловлює задоволення, при сильному поштовху скаржиться на больові відчуття. Тіло робот iCub (Італійський технологічний інститут, Генуя) має 53 ступеня свободи, також андроїд наділений машинним дотиком. Зовні нагадує дитину 4 - 5 років. Може повзати, маніпулювати предметами, орієнтуватися на місцевості.

Державне замовлення США

Гуманоїд PETMAN (автор проекту Р. Плейтер, Boston Dinamics) не виражає ніяких емоцій з тієї простої причини, що у нього відсутня голова. Він створений за замовленням уряду для тестування і випробування якості захисних костюмів. Робот має параметри середньостатистичного чоловіка: при зрості 175 м його вага становить 80 кг. PETMAN реагує на фізичні навантаження. Ходьба і біг призводять до почастішання дихання, зростання температури тіла і навіть виділення поту. Робот здатний виконувати прості вправи: віджиматися від підлоги, присідати, повзати і т. д. В якості рушія поки гідропривід використовується і система кабелів-тросів. Розробники обіцяють, що найближчим часом створять людиноподібний робот з автономним енергозабезпеченням. У 2014 році були представлені дві нові моделі ATLAS і CHEETAH, що володіють більшою функціональністю і рухливістю, але як і раніше прив'язані до зовнішнього джерела живлення.

Революція гряде?

Професор Маше Варді (обчислювальна інженерія, Університету Райса, Х'юстон, США) стверджує, що для автоматизації немає меж і машини з часом стануть набагато розумнішим і досконалішим людини. З кожним роком все більшою популярністю, якщо не сказати любов'ю, користуються у всьому світі людиноподібні роботи. Фото та відеоролики в Мережі набирають мільйони переглядів, а між тим прийдешня експансія роботів може істотно збільшити частку безробітних. У групі ризику професії і посади, які можуть бути перетворені в двійковий код: оператори зв'язку та пропускних пунктів, касири тощо І топ-5 кращих гуманоїдних роботів тому підтвердження: GEMINOID-F - Дівчина-робот (Японія). Людиноподібний примірник професора Ишигуро. Здатний розмовляти, посміхатися, висловлювати мімічно цілу палітру емоцій і навіть співати. Зіграв кілька ролей у театрі. ASIMO - андроїд (Honda, Японія). В арсеналі - біг, подолання сходових прольотів, гра у футбол. Має складну систему машинного зору і розподілену сенсорну мережу. Здатний відкрити пляшку і розлити вміст по склянках. Ro-Boy - гуманоїд (Федеральний інститут технологій, Цюріх, Швейцарія), всі деталі якого створені способом 3D-друку. FACE (Італія) - найемоційніший з європейських роботів. 32 приводу роблять м'язи тіла і обличчя дуже рухливими. АЛІСА ("Нейроботикс", Росія) - самий реалістичний андроїд Росії. 8 приводних механізмів, управляється з геймпада.