Гуманоиды и андроиды

При упоминании слова «робот» большинству людей на ум приходят не динозавры, луноходы или миниатюрные устройства, умеющие работать в команде, а в первую очередь представляются человекоподобные машины.

Практически все первые роботы были человекоподобными. В фантастических рассказах и на киноэкранах мелькали андроиды, а потому неудивительно, что дольше всего ученые бьются над созданием робота, который был бы полностью похож на человека как своим внешним видом, так и возможностями. Однако пока эта задача остается нереализованной.

Трудности движения

Человеческое тело сложное по строению, и повторить его в мельчайших подробностях практически невозможно на нынешнем этапе развития робототехники. Даже с такой простой для людей задачей, как подъем по ступеням, может справиться лишь небольшое количество роботов. Во время пока за японского гуманоида ASIMO его умение держать равновесие было презентовано как одно из уникальных свойств. Другой робот — Atlas — предназначен для движения по пересеченной местности (при этом он может использовать и руки), но это является лишь одним из немногих его умений.

Sophia. Робот может обучаться и адаптироваться к поведению людей. Это первый в истории андроид, который получил в октябре 2017 года официальное гражданство, выданное Саудовской Аравией

Человекоподобные

Значительная часть разработок посвящена созданию не андроидов, а гуманоидов. Главное отличие заключается в том, что гуманоиды не выглядят как люди, хотя, как правило, они имеют аналогичные пропорции, голову, возможно, руки, реже — ноги. Гуманоид необязательно должен ходить, он может быть стационарным. Делают его и мобильным — робот передвигается, например, на колесах или гусеницах. В любом случае человеческие черты должны угадываться. Вот почему у гуманоидов часто установлены на голове стилизованные под глаза камеры, а на теле — экраны, на которых отображаются эмоции. Все это делает роботов более похожими на человека.

Pepper. Социальный гуманоид, внешней особенностью которого является 10-дюймовый сенсорный дисплей, предназначен для обслуживания покупателей в магазине. Робот определяет настроение человека, выясняет, что его заинтересовало, сопровождает к товару, двигаясь со скоростью 3 километра в час, может дать рекомендации. Вскоре система будет оснащена функцией самообучения, что позволит роботу накапливать опыт и избегать допущенных ошибок

Самые востребованные

Самыми известными гуманоидами являются NAO и ASIMO. Внешнее сходство с ними (а заодно и с астронавтами) имеет целый ряд разработок: Альфа, Pepper, A R-601 и др. Функционал их примерно один и тот же: двигают руками и головой, распознают объекты, голос и воспроизводят звуки. С развитием голосовых помощников все большее количество моделей могут поддержать диалог и ответить на вопросы, а голосовое управление и вовсе стало в последние годы стандартом.

Гуманоидальные роботы являются сегодня одними из самых востребованных видов. Такие устройства обладают определенными навыками, свойственными человеку, но при этом уровень их развития еще недостаточно высок. Поэтому неудивительно, что чаще всего они используются в качестве альтернативы домашним животным.

REEM-C. Гуманоид используется как для работы на конференциях, так и в качестве исследовательской платформы: по заверениям разработчиков, он уже принимал участие в исследованиях по более чем 10 направлениям

Nadine и создатель андроида Надя Тальманн. Робот снабжен эмоциональным интеллектом: его эмоции могут меняться во время разговора в зависимости от слов и действий собеседника. Это внешнее сходство с человеком и другие навыки делают возможным использование робота в качестве секретаря

Poppy

Poppy — робот-андроид, комплектующие которого могут быть распечатаны на 3D-принтере.

Конкретного разработчика у Poppy нет: работа над проектом ведется на специализированном сайте. Каждый пользователь может получить необходимые чертежи, схемы подключений электрокомпонентов, базовые программные коды и др.

Poppy — один из самых универсальных роботов

Возможности Poppy могут меняться в зависимости от комплектации и прошивки. Например, эта модель оснащена камерой и LCD-экраном, встроенными в голову, а управляется более совершенным программным обеспечением, которое позволяет роботу лучше ориентироваться в пространстве и удерживать равновесие

Каждый желающий может изменить параметры робота, подстроив его под свои требования

Напряжение в коленях, создаваемое пружинами даже в неподвижном состоянии, дает роботу лучшую устойчивость

Несмотря на небольшое количество деталей, собрать робота не так просто: даже специалистам на это нужно несколько дней. Не составит труда купить уже готовый экземпляр, но за него придется заплатить несколько тысяч долларов

Asimo

Известная промышленная компания HONDA приступила к разработкам человекоподобных роботов в 1983 году, однако первый большой успех пришел к ней лишь 17 лет спустя, после создания гуманоида ASIMO.

Робот ASIMO, хотя и выпускается штучно, получил широкую известность за умение контактировать с людьми.

Многочисленные умения ASIMO связаны с большим количеством электроники, управляющей его действиями: внутри корпуса робота практически нет свободного места. Все компоненты потребляют электроэнергию, поэтому время автономной работы ASIMO не превышает одного часа

Одно из уникальных умений робота возможность подниматься и спускаться по лестницам

Помимо голосовых команд, ASIMO реагирует на движение рук человека: он понимает жесты «иди туда», «приветствие», «пожатие руки» и др.

Последняя модификация ASIMO была выпущена в 2014 году

Boston Dinamics

Boston Dynamics была открыта в 1992 году, и сегодня это самая инновационная компания в своей области: практически все прорывные и передовые проекты в современной робототехнике созданы ее сотрудниками. Для этого используются последние разработки инженеров и ученых со всего мира.

BigDog

Главным предназначением робота является перевозка грузов. При относительно небольших параметрах (высота — 76 сантиметров, длина — 91 сантиметр) BigDog способен переносить до 155 килограммов груза. Однако основным его преимуществом является не грузоподъемность, а маневренность: робот может преодолевать уклоны до 35 градусов, спускаться с холмов, самостоятельно подниматься после падений, перешагивать через препятствия и т. д. Неудивительно, что главным заказчиком выступило Министерство обороны США, нуждающееся в транспорте, способном переносить тяжелое вооружение по пересеченной местности.

BigDog. За движение робота отвечают двигатель мощностью 15 лошадиных сил и бортовой компьютер, который обрабатывает данные с многочисленных датчиков. В поздние версии была добавлена возможность восприятия голосовых команд, что сделало управление им более доступным

Sand Flea

Название робота переводится как «Песчаная блоха», и у создателей были все основания назвать свое творение таким образом. При собственной высоте 15 сантиметров он может подпрыгивать на 8–9 метров, проникая в окна третьего этажа или на крыши зданий и с легкостью преодолевая любые заборы. Запаса углекислого газа хватает примерно на 25 таких прыжков, благодаря чему робот способен продвинуться достаточно далеко даже в городских условиях.

Sand Flea. Несмотря на простой внешний вид, робот обладает серьезными техническими возможностями. Управление им может вестись как удаленно, так и автономно. Неудивительно, что умение самостоятельно преодолевать препятствия сделало его претендентом на роль военного разведчика

Spot

Этот робот является представителем «собачьей» серии. Он очень плавно и достаточно быстро двигается, умеет ориентироваться внутри и снаружи помещения, а также пользоваться лестницами и преодолевать невысокие препятствия. Робот имеет хорошую устойчивость, но его автономность пока невелика — около 45 минут на одном заряде.

Spot. Робот является эволюцией BigDog. У него меньшая грузоподъемность, но движения стали гораздо более тихими. Этого удалось добиться благодаря замене двигателя внутреннего сгорания на электродвигатель

Cheetah

Эта разработка Boston Dynamics является самым быстрым шагающим роботом в мире: во время испытаний на беговой дорожке он развил скорость выше 45 километров в час, однако вне стенда передвигаться не может. По сути, главной задачей создания Cheetah была разработка технологий, которые в последующем применялись в других проектах компании Boston Dynamics. Например, WildCat способен в реальных условиях разгоняться до 32 километров в час.

CHEETAH. За основу взят принцип бега леопарда: изгиб спины во время прыжка позволяет делать более широкие шаги и быстрее преодолевать расстояние

Rise

Шестиногий робот предназначен для передвижения по вертикальным препятствиям. Он с легкостью карабкается по стенам, деревьям и заборам, развивая достаточно высокую скорость — около 30 сантиметров в секунду. RISE довольно маленьких размеров: длина — 25 сантиметров, вес — около 2 килограммов.

RISE. Каждая нога робота приводится в движение двумя электромоторами. Бортовой компьютер обеспечивает управление ногами, связь и обработку данных сенсоров

Atlas

Прямоходящий двуногий робот, способный передвигаться по пересеченной местности. Он может переносить груз в труднодоступные и опасные места, вставать после падений и даже карабкаться по вертикальным препятствиям. Робот постоянно совершенствуется, поэтому число его навыков увеличивается.

Atlas. В ноябре 2017 года Boston Dynamics опубликовала видео, на котором робот выполняет гимнастические трюки. Главным номером стало сальто назад без поддержки, которое робот исполнил с легкостью. До него этот трюк не удавался никому из подобных машин