Роботы: ITоги 2004-го года

Океанография

В сегменте подводных роботов развитие идет достаточно бурно и успешно. Прародители людей вышли из воды, прародители роботов, скорее всего, выйдут оттуда же. В прошлом году мы уже описывали ситуацию с роботами акулами Roboshark и Roboshark2, которые внешне и механически подобны рыбам.

Робо-акулы семейства Roboshark создавались с вполне мирными целями - исследования океанских глубин, а также съемки, в частности научно-популярного документального сериала для канала BBC. Буквально в конце этого года пришла новость о том, что китайцы создали свой прототип рыбы-робота, в котором с восточной тонкостью и изысками механически повторен принцип движения настоящей рыбы. Скоро состоятся первые запуски. Но и это не самое интересное, поскольку самое-самое произошло 11 сентября 2004 года…

Именно тогда под воду ушел автономный робот Spray, разработанный учеными из океанографических институтов Скриппса (Scripps Institution of Oceanography) и WHOI (Woods Hole Oceanographic Institution). За пятьдесят дней он переплыл Гольфстрим - расстояние равное примерно тысяче километров. Этим фактом Spray открыл таблицу рекордов по дальности плавания среди автономных не радиоуправляемых машин. Интересен также принцип движения, который разработали ученые. Модель Spray не предусматривает никаких тяговых механизмов, таких как винт или водомет, а передвигается с помощью раскачивания. Внешне Spray напоминает ракету с двумя крыльями и хвостом.

Внутри у нее вместо баластной системы предусмотрен плавательный пузырь из полимеров, в который специальные насосы закачивают или откачивают масло, меняя тем самым общий объем корпуса. Помимо этого, в конструкции предусмотрен смещающийся блок аккумуляторов, изменение положения которого заставляет Spray то подниматься, то погружаться. Взаимодействие систем плавательного пузыря и смещающегося блока аккумуляторов позволяет двигаться роботу в горизонтальном направлении.

За одну секунду Spray проплывает расстояние равное 25-30 см, и теоретически способен преодолеть 6 тысяч километров. Конечно, когда робот в конце ноября достиг Бермудских островов, радости разработчиков не было предела, ведь помимо преодоления рекордно большого расстояния, был успешно опробован достаточно новаторский способ передвижения.

Ну и последняя новость, касающаяся океанографии, больше из мира надводного. 30 ноября стало точно известно, что к 2007 году в океан будет запущено порядка 3000 роботов-поплавков (проект Argo), которые будут следить за состоянием окружающей среды, и на базе полученных данных ученые-океанографы смогут составить будущую климатическую карту планеты. Уже сейчас выпущено чуть более 1500 роботов, и данный проект поддержан 18-ю странами.

Robonexus 2004

В конце октября в калифорнийском городе Санта-Клара состоялась одна из крупнейших выставок робототехники Robonexus 2004. Посетителям ее очень повезло, поскольку они смогли воочию увидеть более 100 роботов, посмотреть на бои радиоуправляемых машин в рамках BattleBots, Robosumo и т.д.

В принципе, данная выставка останется в истории во многом благодаря проведению одного из первых соревнований экзоскелетов по поднятию тяжестей - Tetsujin Bionic Weight-Lifting Competition. Экзоскелет - это совокупность механических устройств, улучшающих механические возможности человека. В частности, в рамках соревнований Tetsujin поднимали тяжелоатлетические штанги. Нужно отметить, что первый блин был комом - приехало очень мало участников, причем в большинстве случаев люди использовали "архимедову механику", то есть принципы рычага.

Еще эта выставка примечательна тем, что она - одна из первых, где были представлены изобретения в области роботов, как Запада, так и Востока. Японцы продемонстрировали гуманоида HRP-2.

Футуристические планы Toyota

Третьего декабря компания Toyota опубликовала планы насчет своего участия в выставке EXPO 2005, которая состоится 25 марта в японском городе Аичи (Aichi). Выставочный павильон этой компании будет напоминать середину 21 века, когда роботы и люди находятся в гармонических отношениях между собой, а также с природой. В рамках мероприятия будет продемонстрирован настоящий оркестр из семи роботов-музыкантов, помимо этого вести церемонию будет специальный робот-ди-джей.

На выставке будет представлено очень много интересных решений, хотя одно из самых интересных и необычных - кресло на двух ногах i-foot. Высота его достигает порядка 2 метров (2,36 м), вес равен 200 килограммам. Управляется с помощью джойстика, при этом может ходить по лестницам, сохранять и удерживать равновесие. При выгрузке/посадке пассажира i-foot присаживается, сгибая ноги по-птичьему. Внутри "кресла на ногах" сидеть достаточно удобно, поскольку футуристический корпус как бы обхватывает человека.

Скорость передвижения при ходьбе достаточно небольшая - 1,35 км/ч. А вес пассажира ограничен 60-ю кг. В общем, Toyota описала много красивых вещей, и чем совместно фантазировать, лучше дождаться самой выставки, причем ждать-то осталось совсем недолго.

Первые испытания Centibot'ов

Идея великого искусственного разума, управляющего сразу большой группой роботов, давно витала в воздухе. В частности, в прошлом году мы писали о разработке одного из подразделений DARPA, а именно, лаборатории робототехники и определения состояний (Robotics and State Estimation Lab) при вашингтонском университете. Речь шла о Centibot'ах - ста роботах, способных работать как по отдельности, так и единой командой. Основная задача, которую ставили перед собой разработчики - это быстрое исследование местности и создание ее карты. Первые испытания планировалось провести в декабре 2003 года, а реально они состоялись в январе 2004-го, после чего эксперименты повторялись несколько раз.

Centibot'ы с успехом проехались по всем лабораториям исследовательского центра и составили достаточно подробную его карту. Для таких задач можно использовать от двух до ста роботов, точность от этого не страдает, теряется только время. Каждый Centibot хранит приобретенную информацию, связывается по радиосвязи с "соплеменниками", в местах, где возможна передача сигнала, и сверяет их карту со своей. Помимо этого, роботы могут находить определенные объекты и сигнализировать об исполнении данной операции.

Вся ситуация выглядит достаточно увлекательно, только пока не совсем ясно, как Centibot'ы в своем современном исполнении могут быть связаны с военными операциями. Во-первых, они достаточно небольших размеров и на колесном ходу, что говорит о плохой проходимости и преодолении препятствий. Во-вторых, во время испытаний все двери лабораторий были открыты. В-третьих, в-четвертых… Самое главное здесь то, что испытывается коллективный разум, а потом, используя данные алгоритмы, можно управлять хоть армией танков.

В итоге

Среди других интересных идей уходящего года следует отметить создание поселения роботов на Луне и модульные системы Crystalline, включающие множество роботов, способных собираться в различные формы и объекты.

А итоги этого года весьма назидательны, поскольку пелена эйфории вокруг современных роботов и их возможностей спала. Действительность показала, что существует еще очень много пробелов и нерешенных задач. К современным новостям науки и техники стоит относиться как к поп-музыке - она вроде есть, но музыки в ней как-то и нет. В общем, нужно работать. 2005 год окажется еще интереснее…