Главные тенденции робототехники-2011
Машины, перенимающие наши обязанности в армии и «на гражданке», робоколлективы и всё более точные копии живых существ — вот чем отметился уходящий год.
Они среди нас
Основной задачей роботов была и остаётся помощь человеку. Однако отдельные устройства, появившиеся в уходящем году, не желают быть пассивными подручными, а претендуют на конкуренцию с нами. Такие разработки можно разделить на две группы. К первой относятся машины для выполнения практических задач, ко второй — искусственные создания, демонстрирующие возможности соперничества с человеком в различных сферах деятельности.
Пожалуй, главным событием года можно назвать отправку первого в мире андроида-космонавта на МКС. Robonaut 2, построенный специалистами НАСА и General Motors, станет полноценным членом экипажа станции — по крайней мере в том, что касается помощи в научных изысканиях.
Впрочем, чтобы заниматься исследовательской деятельностью, роботам не обязательно быть человекоподобными. Участники океанографических экспедиций могут со временем остаться за бортом — из-за похожих на доски для сёрфинга устройств Wave Glider. Они способны днями и месяцами бороздить Мировой океан, добывая сведения не только о подводной его части (как почти все аппараты-аналоги), но и о надводном пространстве.
В США роботов довольно успешно приспосабливают к фермерству: местным владельцам сельхозугодий, видимо, останется лишь сидеть на веранде и играть на банджо, периодически подзаряжая аккумуляторы механических батраков. А в Южной Корее роботов уже со следующего года сделают тюремными надзирателями, чья неусыпная бдительность и неподкупность наверняка заслужат похвалу начальства.
Если отойти от прагматичности, знаковым мероприятием для робомира стал первый марафон, который пока не вышел за пределы Японии. Но организаторы надеются, что он будет такой же неотъемлемой дисциплиной международных робокубков, как и футбол. Если в беге о состязании с человеком пока не может быть и речи, то в актёрском мастерстве RoboThespian («Роботрагик») может дать фору некоторым представителям этой профессии. Устройство является полиглотом, умеет менять тональность голоса и жестикулировать. Оно хорошо подходит как для заученных ролей, так и для импровизированного развлечения зрителей.
Теперь ты в армии
Вооружённые силы развитых государств постепенно обзаводятся роботами, но тон задают, конечно, США. В основном это компактные разведчики, которых можно забросить в незнакомое помещение, как двухколёсную машинку Recon Scout XT, либо машины, способные под управлением оператора перепрыгнуть высокое препятствие, подобно искусственной блохе. Во втором эшелоне — системы транспортировки грузов.
Вообще, раз уж зашла речь о блохе, интересна тенденция «анимализации» армейских роботов, которые либо помогает в маскировке, либо копируют полезные свойства животных. Только в этом году американские военные получили летательный аппарат в виде колибри и рассматривают возможность введения в строй робота-гепарда и робота-страуса — если у разработчиков получится удовлетворить требования оборонщиков, а у тех хватит финансов.
Летающие убийцы
Особняком стоят боевые дроны, скорее не роботы, а роботизированные транспортные средства. Но заслуга инженеров здесь ещё более значительна. Как нетрудно догадаться, абсолютными лидерами в этой отрасли также считаются Соединённые Штаты.
Сейчас прослеживается две стратегии развития боевых беспилотников. Одна из них заключается в создании авиации, которая конструктивно близка к пилотируемым вариантам, но при этом управляется дистанционно, а то и вовсе автономна. В феврале состоялся первый полёт X-47B Northrop Grumman (к концу года появился второй прототип машины), а тремя месяцами позже Boeing поднял в воздух свой Phantom Ray.
Ещё одно направление — вооружение компактных дронов-разведчиков. Самым очевидным решением является миниатюризация ракет и бомб и их подгонка под возможности аппарата, но и вариант самолётов-камикадзе, партия которых уже поступила в войска, тоже перспективен.
Потому что мы банда
Во многих областях деятельности требуется помощь не одного, а сразу нескольких роботов, как однотипных, так и разнородных. И тут важно, чтобы коммуникация между ними была быстрой. От самого простого способа — обмена радиосигналами с оператором или коллегой-роботом — постепенно отказываются, поскольку машины не должны тратить время на обработку полученной информации и обдумывание каждого шага.
Командные действия становятся по-настоящему эффективными, когда каждый участник следит за изменениями в окружающем пространстве и активностью партнёров, принимая на основе этого решения о собственном поведении. Иными словами, роботы должны вести себя так, как это делали бы люди. Тогда они способны выполнять множество задач — от простых (выстраивание в формации, разведка) до куда более сложных (таких как строительство или поиск и доставка нужного предмета в незнакомой среде).
А радиопереговоры можно при необходимости заменить псевдочеловеческим или поведенческим языком.
Биороботы
Природа — лучший конструктор, и подражающие ей инженеры копируют не только человека. В начале 2011 года был показан итог работы группы европейских исследователей — искусственное осьминожье щупальце. В марте германская компания Festo продемонстрировала изделие SmartBird — первый летательный аппарат, который использует те же законы перемещения, что и живая птица. В сентябре команда британских учёных создала роботизированные тактильные сенсоры, которые и внешне, и принципом действия похожи на усы млекопитающих. А в самом конце 2011-го состоялась презентация мягкотелого робота, строение которого позаимствовано у беспозвоночных.
Вдохновением для специалистов могут служить не только животные, но и растения: сразу в нескольких проектах имитируются те или иные черты цветов-хищников.
Что же касается ближайшего будущего, стоит, наверное, ожидать того, что бездушные (хотя и весьма полезные) механизмы станут не только человекоподобнее, но и человечнее. Это направление тоже начинает понемногу интересовать роботостроителей…