Ольга Топровер - Про роботов, президента и апельсины

Корпорация Тойота пошла другим путем. Ее специалисты создают роботов с узкой специализацией, не пытаясь объять необъятное и повторить человека сразу во всем. Например, ASIMO умеет дирижировать оркестром, но не играть. А среди роботов-партнеров Тойоты есть музыканты, специализирующиеся на различных инструментах: играющие на трубе; на ударных инструментах; на тубе (самый низкий по регистру духовой инструмент). Но наиболее известен публике робот-скрипач. Каждая из моделей роботов-музыкантов имеет индивидуальный набор необходимых для ее специализации свойств. Таким образом, роботы, умеющие играть на духовых инструментах, имеют искусственные легкие и способны вибрировать губами, как это делает человек. Пальцы этих роботов создавались для того, чтобы управляться с клавишами инструментов. У них большой репертуар. Правда, самый первый робот, способный играть на трубе, мог исполнять всего 30 музыкальных произведений. Но сегодня репертуар роботов-музыкантов ограничен только их компьютерной памятью. Благодаря дружелюбному выражению лица, роботы-музыканты поддерживают японский дух «ва», то есть гармонию и идеалы гостеприимства, присущие японской культуре. Созвучно общей логике разработчиков Тойоты, эти роботы создавались лишь с одной целью: играть на определенном музыкальном инструменте. Это означает, что их, например, не учили открывать бутылку с водой или обходить препятствия.

Цель создания роботов, рассчитанных на выполнение единственной задачи или небольшого набора задач, поддерживают многие исследователи. Приведем в пример сравнительно нового робота, HRP-4C, который создан в Национальном Институте передовой индустриальной науки и технологии в Японии. HRP-4C – робот в женском обличье, он был задуман с женской внешностью и скроен, исходя из размеров средней японки. Девушка-робот имеет рост 158 см и весит 43 кг. Впервые она была продемонстрирована в 2009 г. HRP-4C умеет танцевать и петь. Пожалуй, издали, из зрительного зала, ее было бы трудно отличить от обыкновенной танцовщицы. К тому же, она имеет определенное преимущество перед людьми: HRP-4C никогда не собьется с такта и никогда не забудет слова песни, которую она поет. В похожести на человека робот HRP-4C, безусловно, превзошел универсального ASIMO. Это совпадает с целями, которые ставили для себя создатели электронной девушки. Ее предназначение – симулировать человека. Предполагается, что востребована она будет в индустрии развлечений.

Еще одна область робототехники, в которой ведутся исследования, – передача роботом эмоций. Эта идея кажется логическим продолжением задачи имитации человека. В Группе персональных роботов Массачусетского технологического института (США) вполне преуспели в этом направлении. Здесь работают сразу с несколькими небольшими по размерам роботами. Созданный в институте робот Nexi демонстрирует мимику с помощью бровей, подбородка, наклона головы и даже закрывающихся век. Он способен принимать удивленное выражение лица, казаться грустным, сердитым и даже умеет подмигивать. Передачу эмоций успешно удалось имитировать, однако многим Nexi показался довольно странным электронным созданием. Оказалось, что, давно мечтая о себе подобных роботах, мы совсем не хотим видеть их слишком похожими на нас. Робот действительно похож на нас, но из-за искусственности, ненатуральности выражения лица часто напоминает не совсем адекватного или нездорового, человека. Наверное, поэтому еще большую популярность в Массачусетском технологическом институте получила другая, не похожая на человека, модель – робот по имени Леонардо (Leonardo). Он тоже передает эмоции и даже умеет учиться. Этот робот связывает происходящее вокруг него с демонстрируемой им мимикой. Например, робота можно научить любить красный цвет и не любить синий. Распознавая цвета, Леонардо будет демонстрировать соответствующую мимику. Секрет только в том, что Леонардо совсем не похож на человека – он представляет собой робота с мохнатой мордочкой, немного напоминающего нашего Чебурашку. Только уши у Леонардо не круглые, а острые. Кстати, уши тоже участвуют в процессе: они опускаются при передаче отрицательных эмоций и поднимаются при демонстрации положительных.

Существование ушастого Леонардо заставляет задуматься: а так ли необходимо роботу во всем повторять человека? Интересно, что и Тойота вместе с отказом от универсальности делает шаг в сторону непохожих на людей роботов. Например, роботы-музыканты Тойоты существуют в двух вариантах: с ногами и на колесах. Так как ходьба является не самым экономным способом передвижения и требует довольно большого расхода энергии, инженеры Тойоты решили «изобрести колесо». Моделей на колесах несколько и они немного различаются по параметрам. Их рост составляет приблизительно 100 см, вес – от 45 до 65 кг, число степеней свободы – 11–21.

Несмотря на успех с колесами, Тойота продолжает инновации и с двуногим роботом. Исследователи этой компании уделили внимание изучению ходьбы не только людей, но и других живых существ. А почему, собственно, руководствоваться тем, как ходим мы? Вполне возможно, что при определенных условиях успешной окажется совсем другая модель. Так и появился робот i-foot, структура ног которого подобна птичьим лапам с коленями, сгибающимися не вперед, как у человека, а назад. Эта конструкция оказалась оптимальным решением для крутых спусков и подъемов. Робот i-foot предназначен для удовлетворения потребности человека свободно передвигаться по горной местности. Он уже не является классическим роботом: у него нет головы и рук. Он представляет собой безопасную кабину в форме раковины, которая является пассажирским креслом. Пассажир управляет этим умным средством передвижения с помощью джойстика. Робот i-foot предназначен для удовлетворения потребностей индивидуума свободно передвигаться. Длина робота – 236 см, вес – 200 кг, число степеней свободы – 12, вес пассажира: до 60 кг, скорость ходьбы: 1.35 км/ч.

В свою очередь Хонда также движется к созданию побочных, смежных с проектом ASIMO, продуктов. Первым из этой серии было экспериментальное одноколесное персональное устройство для передвижения U-3X, которое изменяет скорость и направление на основе движения и наклона тела пассажира. В ноябре 2011 г. Хонда продемонстрировала еще два устройства поддержки веса: Bodyweight Support Assist и Stride Management Assist. Устройства сокращают давление на определенные мышцы ног или таза и позволяют передвигаться людям не только с ослабленными ногами, но иногда даже тем, кто совсем не способен ходить.

Специалисты Тойоты также без промедления начали работать над подобными проектами, как всегда, подходя к проблеме немного по-другому. Если одноколесное устройство Хонды похоже на маленький велосипед, то Тойота создает умный скейтборд. Если Хонда поддерживает ноги искусственным поясом, закрепляющимся на бедрах, то Тойота изобретает умный длинный «сапог». Устройства планируется выпустить в продажу уже в 2013 г.