Не за горами будущее, в котором роботы-андроиды будут помогать нам с вами по хозяйству, например, готовить ужин и убираться в доме. Сейчас человекоподобные роботы могут быть использованы только в развлекательных или образовательных целях. Давайте рассмотрим, какие доступные по цене человекоподобные роботы есть в продаже и можно ли их программировать.

В статье я буду рассматривать только тех роботов, у которых есть две ноги, две руки и голова. Которые имеют большое количество степеней свободы, т.е. большое количество сервомоторов. Это даёт возможность передвигаться пешком, как люди, вставать, если робот упал, танцевать, подниматься по ступенькам и т.п. Обзор будет очень поверхностным: рост робота, количество сервоприводов, цена, время работы от аккумулятора, наличие гироскопа и других датчиков, с помощью чего программируется и управляется. Рассматривать здесь очень дорогих роботов я не буду: установлю планку в 100 тыс. руб.

Это один из самых недорогих человекоподобных роботов. Выпускает этого робота корейская компания Robotis . Стоимость робота на сайте компании Robotics 499 долларов. В отечественных магазинах можно найти его по цене 44000 руб. Элементы робота совместимы с конструктором серии ROBOTIS DREAM этой же фирмы (расстояние между отверстиями кратны 6 мм.). Вот краткие характеристики робота: рост робота 26,93 см, для движений используется 17 сервомоторов, скорость ходьбы 24,0 см/сек, аккумулятор рассчитан примерно на 30 минут непрерывной работы. Набор укомплектован модулем Bluetooth . Гироскопический и другие датчики в наборе отсутствуют. Документацию по роботу можно посмотреть .

Управляется робот контроллером с открытой платформой OpenCM9.04 (ARM Cortex M3 STM32F103RE 72MHz, описание см. ), которая оборудована 4-мя портами для подключения дополнительных датчиков, светодиодов и т.п. (не входящих в комплект), которые вам могут понадобиться для выполнения дополнительных задач.

Детали корпуса робота могут быть распечатаны на 3D-принтере. 3D-модели можно найти на сайте Thingiverse .

Для управления роботом есть бесплатное приложение для Android: DARWIN-MINI (ROBOTIS) . Поддерживается управление кнопками (основные движения, движения футболиста, удары), жестами (используется гироскопический датчик смартфона) или голосом (распознавание произнесённых команд). Возможно добавление или переназначение кнопок, жестов и голосовых команд.

Для программирования робота используется бесплатное фирменное ПО RoboPlus . Поведение робота программируется с помощью редактора , а сложные движения с помощью RoboPlus Motion . Скачать все вышеперечисленные программы можно .

Это набор тоже от корейской компании Robotics . Кроме трёх разных типов человекоподобного робота, из этого набора, вы можете собрать ещё 26 различных роботов и механизмов. Вот характеристики готового робота: 18 сервомоторов, гироскоп, ИК датчик расстояния, 2 ИК датчика препятствий. В микроконтроллер встроены датчики температуры, напряжения и микрофон. В комплекте есть пульт дистанционного управления. Дополнительно можно приобрести Bluetooth-модуль. Стоит робот в магазинах около 98000 руб.

После сборки роботом сразу можно управлять с пульта: робот может передвигаться и делать 16 запрограммированных движений. Примеры (программы и пошаговые инструкции) для этого конструктора можно найти . Кстати, о наборе я уже писал в статье «Конструкторы программируемых роботов ».

Программируется робот с помощью фирменного ПО – RoboPlus . Для программирования используется C-подобный язык. В составе ПО: редактор программ (см. картинку), менеджер оборудования RobotPlus Manager , утилита для программирования сложных движений RoboPlus Motion , терминал RoboPlus Terminal и мастер калибровки и настройки сервоприводов Dynamixel Wizard .

PLEN2

PLEN2 – это набор для сборки робота созданный японской компанией PLEN Project Committee состоящий из контроллера, сервомоторов и вспомогательных аксессуаров, из которого вы сможете собрать робота используя только отвёртку. Готовый робот имеет рост 20см. и вес около 600гр. Управляется 18-ю сервомоторами. Здесь есть акселерометр и гироскоп (MPU-6050), встроенный Bluetooth .

Этот проект был поддержан на краудфандинговом сервисе , где сорок самых шустрых покупателей могли заказать комплект для самостоятельной сборки за 699 долл. или собранного и протестированного робота за 799 долл., остальные за 899 и 999, соответственно. Комплект для разработчиков (с поддержкой ROS) обошёлся бы ещё дороже – за 1099 и 1199 долларов, соответственно. Владельцы 3D-принтера имели возможность заказать только электромеханическую часть робота (микрокомпьютер, сервомоторы) за 499 долларов, а детали корпуса распечатать самостоятельно. Те, кто успел заказать робота, получит его только после ноября 2015 года. О розничной продаже этого робота пока ничего не известно.

Контроллер робота совместим с платформой Arduino , поэтому желающие могут создавать свои программы для робота или добавлять новые функции. В редакции для разработчиков, контроллер поддерживает ROS , что даёт возможность экспертам и исследователям проводить полноценную разработку робота.

Помимо открытой аппаратной платформы, для робота будут бесплатно доступны 3D-данные (файлы форматов stl , iges и solid works ) деталей корпуса робота. На основе этих данных, имея 3D-принтер, вы сможете создавать собственные оригинальные детали для робота.

Сразу после сборки, робот умеет переносить небольшие предметы, танцевать, играть в футбол с другими роботами. Вы сможете управлять им как с помощью смартфона и ПК, так и другими способами благодаря сенсорным устройствам, например, движениями тела, выражениями лица, миогенными сигналами, мозговыми волнами и т.п.

Из набора RQ-HUNO корейской фирмы ROBOBUILDER вы можете собрать человекоподобного робота высотой всего 19 см, а весом – 620 гр. Стоимость такого набора в магазинах порядка 44000 руб. Вот характеристики собранного робота: контроллер Arm Cortex M3, 16 сервомоторов, датчик препятствий и звука, встроенный в микроконтроллер Bluetooth, работа от аккумулятора примерно 50-60 мин. Гироскопа или акселерометра в наборе нет. Набор укомплектован пультом управления. Перфорация деталей совместима с другими конструкторами компании линейки RQ: RQ+110, RQ+120 и т.д. (перечисленные наборы в продаже в России я не нашёл, подробнее о наборах см. ). Использование этих наборов теоретически позволяет расширить функциональность робота (добавить сервоприводы) или поменять конструкцию. Официальная страничка робота RQ-HUNO .

Прямо из коробки робот умеет делать 11 запрограммированных движений. Кроме того вы можете запрограммировать 10 своих движений и 10 поведений (реакций на датчики).

Через Bluetooth роботом можно управлять с помощью Android -смартфона или планшета с помощью приложения . Здесь же можно программировать движения и поведения вашего робота.

Для программирования новых движений и поведений на ПК есть приложение Motion Builder. Скачать всё ПО компании Robobuilder можно .

Для продвинутых разработчиков есть много вкусного: поддержка Microsoft Robotics Studio 4 и, соответственно, Powerful MSRDS Visual Programming Language , возможность управления роботом с помощью последовательного протокола RQC (потребуется проводное или Bluetooth -соединение робота с ПК), возможность создания своей прошивки на Embedded C (WinARM ), Java -библиотека для Android -устройств (можно делать свои Android -приложения взаимодействующие с роботом).

5720T – это набор от той же корейской фирмы ROBOBUILDER . Из набора можно собрать человекоподобного робота (ростом 28,5 см. и весом 1,25 кг.), динозавра или собаку. Есть возможность собрать шестиногого паука. Основная фишка этого комплекта – прозрачный корпус, позволяющий наблюдать за работой спрятанных внутри механизмов, и программно-управляемые двухцветные светодиоды. Характеристики такие: микропроцессор RBC-NYN , 16 сервомоторов, датчики препятствий и звука, акселерометр. Bluetooth -модуль – опционально! Набор укомплектован инфракрасным пультом управления. Стоимость набора в российских магазинах порядка 53000 руб. Официальная страничка робота 5720T – .

Управляется и программируется этот робот с помощью тех же приложений, что и модель RQ-HUNO , рассмотренная выше. Для робота есть также руководство Microsoft Robotics Developer Studio (MSRDS) Visual Programming Language (VPL) for ROBOBUILDER USER .

Hovis Lite

Hovis Lite – это робот корейской компании DST Robot , которая выпускает несколько роботов линейки Hovis (Hovis Lite самый недорогой и простой из них). Робот поставляется в виде набора, из которого можно собрать ещё 26 различных моделей (так написано в инструкции пользователя, но на официальном сайте я нашёл только 12 дополнительных роботов и механизмов). По желанию этот робот может быть улучшен до более продвинутых роботов линейки Hovis : Hovis Eco или Hovis Genie . Вот характеристики собранного человекоподобного робота: рост 34,8 см., вес 1,45 кг, контроллер ATmega128 MCU , 16 сервомоторов (доступно увеличение степеней свободы, за счёт установки дополнительных 4-х сервомоторов), датчик расстояния, есть пульт дистанционного управления, встроенные в микроконтроллер датчики света и звука. Робота можно найти в продаже от 65000 руб. (цена обновлена 08.06.2015). Отдельно вы можете приобрести корпус закрывающий механизмы робота, гироскоп/акселерометр и модуль Bluetooth .

По умолчанию робот зелёного цвета, или можно опционально приобрести робота жёлтого, красного или синего цвета. Помимо этого вы можете сами распечатать на 3D-принтере детали нужного цвета, 3D-модели деталей есть .

Для программирования робота используются разные программы, в зависимости от вашего уровня подготовки. Начинающим подойдёт программа DR-SIM (второе название «Motion Editor », редактор движений). Здесь вы можете создавать движения наблюдать за их выполнением прямо на экране, или, подключившись к роботу, можете выполнять движения на нём или захватывать с него движения прямо в программу.

Разработчики среднего уровня могут использовать программу DR-Visual Logic (графическая среда разработки, с возможность просмотра готового кода в виде C-подобного языка, см. картинку) или Microsoft Robotics Developer Studio . Программы DR-SIM и DR-Visual Logic поставляются в наборе и работают только под Windows .

А продвинутые разработчики и эксперты могут использовать DR-C , Microsoft Visual Studio и AVR Studio .

Официальная страничка робота . Официальную документацию, 3D-модели пластмассовых деталей и подробные характеристики по всем роботам компании Hovis можно найти .

– это ещё один робот линейки HOVIS от компании DST Robot . Конструктив робота такой же, как и у Hovis Lite , но здесь другая голова, ступни и робот «одет» (есть корпус закрывающий механизмы робота). В сборе робот имеет рост 41,8 см. и вес 1,8 кг. Количество сервомоторов у робота - 18, есть датчик расстояния, гироскоп и акселерометр, в микроконтроллер встроены датчики света и звука, на голове и ладонях у робота датчики касания, в голову встроена цветная светодиодная подсветка для выражения эмоций. Комплектуется пультом управления. Этого робота можно найти в продаже по цене от 75000 руб. (цена обновлена 08.06.2015). Дополнительно можно приобрести Bluetooth -модуль. Официальная страничка робота .

Для программирования используются то же программное обеспечение, что и для программирования робота Hovis Lite , о котором написано выше.

Итак, что можно сказать в итоге

Даже самые дешёвые и доступные модели человекоподобных роботов и обладают достаточным количеством степеней свободы, чтобы выполнять разнообразные трюки и танцевать. Если вам нужно наличие гироскопа и/или акселерометра, например, чтобы делать балансирующих роботов, то стоит присмотреться к более дорогим моделям: , PLEN2 . Или можно купить и затем доукомплектовать гироскопом робота Hovis Lite . В модели есть только акселерометр. Гироскопов для и я не нашел.

С точки зрения разработки, то здесь всё на ваш вкус и цвет. Если вы хотите работать с платформой Arduino , то для вас PLEN2 . В остальном, смотрите сами, что вам больше нравится.

Что же касается помощи по дому, то может быть вам и удастся научить вашего робота приносить вам тапочки...

Согласно гипотезе эффекта «зловещей долины», чем реалистичнее становится робот, тем меньше он нравится людям. Технология продолжает расширяться с геометрической прогрессией, и линии между человеком и роботом быстро становятся размытыми. Роботы теперь способны демонстрировать человеческие движения, подражать нашему внешнему виду и даже в определенной степени обладать сознанием. Роботов можно запрограммировать совершенно по-разному, их можно научить всему и сделать очень реально выглядящими. В этом списке представлены примеры самых новейших и наиболее совершенных роботов и андроидов.

10. Робот-санитар BEAR

В то время как роботы могут облегчить нам жизнь, они также могут сделать нашу жизнь намного безопаснее. Робот, разработанный компанией «Vecna Technologies», известный как «Battlefield Extraction-Assist Robot» (BEAR), используется для спасательных работ в опасных ситуациях в качестве робота-санитара. Робот-санитар BEAR в состоянии переносить тяжёлые предметы на большие расстояния по неровным поверхностям (в том числе и по лестнице), он обладает удивительной ловкостью и умением поддерживать свой баланс, и у него есть огнестойкие протекторы и батареи. Роботом можно легко управлять с помощью пульта или перчатки и его можно использовать в опасных ситуациях для спасения раненых солдат, при этом, не рискуя ни одной человеческой жизнью. Огромный стальной каркас BEAR контролируется при помощи гидравлической системы. Робот может поднять до 236 килограммов веса и определить окружающую среду, в которой он находится посредством инфракрасного и ночного зрения и оптических камер.

Кроме того, хотя BEAR определённо может поднимать тяжёлые предметы, он также наделён ловкостью, которая позволяет ему держать такие хрупкие вещи как яйцо без того, чтобы их ломать. Он может прекрасно балансировать при держании тяжёлых предметов, в то время как другие роботы обычно переворачиваются при выполнении подобной задачи. BEAR значительно развился с момента появления его изначального дизайна и теперь он может выполнять команды высокого уровня, которые ему дают его операторы. Он даже был оснащён дружелюбным человекоподобным лицом, на которое раненым приятнее смотреть. Разработчики планируют дальнейшее развитие способностей BEAR, чтобы он смог спасать как военных, так и гражданских лиц из опасных ситуаций.

9. BINA48


BINA48 (Breakthrough Intelligence via Neural Architecture) быстро получила звание самого шокирующе реалистичного андроида, из когда-либо созданных. BINA48 была создана и запрограммирована Дэвидом Хэнсоном (David Hanson) из организации «Terasem Movement». Она смоделирована по подобию жены соучредителя организации, Бины Ротблат (Bina Rothblatt). Несмотря на то, что каждый согласится с тем, что BINA48 обладает необычайным физическим сходством с реальным человеком, настолько новаторской делает её то, что она на самом деле воспроизводит реальные мысли, воспоминания, эмоции и чувства Бины.

На то, чтобы собрать мысли Бины и запрограммировать их в андроида ушло более 100 часов работы. BINA48 теперь может вести беседы на разные интеллектуальные темы, используя манеры реальной Бины. BINA48 также обладает способностью к обучению. Её словарный запас и знания продолжают расти с каждым днём общения с людьми. Несмотря на то, что в настоящее время она не оснащена телом, одна её голова может выражать более чем 64 чувства, которые основаны на выдаваемой ею и получаемой извне информации. Для многих людей способности BINA48 являются жуткими, тем не менее, её создатели надеются продолжить её развитие и улучшение её технологического сознания. BINA48 способна не только делать свои собственные выводы по тому или иному вопросу, основываясь на воспоминаниях и вкусах, она также учится сопровождать свои решения соответствующей информацией и объяснениями.

8. NAO


Когда вы думаете об андройде, эмоциональный потенциал, вероятно, является не первым, что приходит на ум. Тем не менее, робот NAO может похвастаться умением учиться, распознавать и взаимодействовать с людьми, а также развивать эмоции. НАО был разработан компанией «Aldebaran Robotics» и его высота составляет лишь 58 сантиметров.

Большим плюсом NAO является то, насколько легко его программировать. Хартфордширский Университет (University of Hertfordshire) использует эту способность, чтобы помочь ему изучить эмоции. Опираясь на способность НАО распознавать лица и язык тела, новая модель НАО сможет формировать привязанность к тем, кого он видит чаще всего. После этого НАО сможет изучать эмоции примерно так же, как это делают дети - методом наблюдения, а не посредством программирования чувств злости, страха, печали, возбуждения, гордости и счастья. НАО будет на самом деле учиться, когда и как использовать эти эмоции путём наблюдения за учителями и при помощи метода проб и ошибок. Кроме того, он сможет изучить несколько других навыков, в том числе как писать и говорить на разных языках. НАО использовался в качестве учителя и для посещения детей. НАО может давать шоу, чесать котов, помогать с исследованием, играть в футбол и работать в больнице. Учёные с нетерпением ожидают возможности заглянуть в будущее этого маленького робота.

7. HRP-4C


До сих пор, андроиды в этом списке были явно роботообразными. Однако модель HRP-4C (Миим) выводит андройдов на новый уровень своим поразительным сходством с реальным человеком. Это ещё один шедевр от японской компании «AIST». Миим была создана по подобию среднестатистической молодой японки. Её рост составляет 157 сантиметров, она весит 43 килограмма и она может распознавать лица, речь и окружающие шумы.

Однако по-настоящему потрясающей её делает способность подражать человеческим выражениям лица и человеческим движениям, что она делает удивительно точно. Её часто называют «супер-реалистичной», кроме того она даже может танцевать. Когда её представили на подиуме в 2009 году, фотографам удалось запечатлеть её в разнообразных позах, улыбающейся или хмурящейся. Дизайнеры компании «AIST» объяснили, что они решили сделать именно её лицо (а не тело) супер-реалистичным, потому что они думали, что тело создавало бы просто слишком жуткое впечатление.

6. Паро (PARO)


Кто не любит милых малышей гренландского тюленя? Их точно любит японская компания «AIST», которая разработала поразительно реалистичного робота-тюленя, по имени Паро для использования в терапии. Паро взаимодействует с людьми также как общался бы с ними настоящий детёныш тюленя, двигая своей головой и плавниками и издавая звуки, используя пять датчиков (звуковой, световой, тактильный, позиционный, и температурный), чтобы оценить окружающую обстановку. Он отлично подходит для терапии, потому что он запоминает, как его владелец общается с ним, и взаимодействует с хозяином, основываясь на изученных параметрах (это помимо того, что он просто очарователен). Например, если он пискнет определенным образом, и вы его обнимите, он будет чаще пищать аналогичным образом. С другой стороны, если он двигается или издаёт звуки, которые вам не нравятся, и вы ударили его, Паро понимает что ему стоит больше никогда не делать этих движений.

Паро на самом деле сертифицирован в книге рекордов Гиннеса как самый эффективный терапевтический робот в мире, оказывающий положительный социально-психологический эффект на пациентов. Он не только способен снизить стресс, но также улучшает отношения между пациентами и теми людьми, которые за ними ухаживают. У этих роботов есть целый ряд применений, как в больницах, так и в домах престарелых, где они дарят пациенту любовь домашнего животного, не создавая никаких проблем и забот, связанных с содержанием реального четвероногого друга. Паро может показывать эмоции своим владельцем и до сих пор является лидирующим терапевтическим роботом.

5. Лицо (FACE)


В то время как большинство учёных старается не создавать роботов, которые слишком похожи на человека из-за теории об эффекте «зловещей долины», учёные из Пизанского университета активно пытаются доказать, что эта теория не верна. Они создали робота по прозвищу Лицо, который считается новаторским в сфере реалистичных выражений человеческого лица. Большинству роботов, обладающих возможностью имитировать выражения лиц людей, дают только набор из 5 или 6 эмоции. Лицо может выражать эти эмоции (например, счастье, печаль, отвращение, удивление, безразличие и страх), но оно также способно отображать целый набор других эмоций, находящихся между этими категориями. Лицо использует 32 мотора, которые расположены вокруг контура его лица и в верхней части туловища, чтобы демонстрировать человекоподобные выражения лица. Учёные надеются, что Лицо сможет быть использовано в разных ситуациях, включая обучение детей, страдающих аутизмом. Лицо сможет облегчить их понимание настроения людей через выражения их лиц.

4. Актроид (Actroid)


В то время как HRP-4C был оснащён лицом, которое невероятно похоже на человеческое, Актроид обладает ещё и столь же реалистичным телом и даже более человеческим поведением. Он был впервые создан компанией «Kokoro Company Ltd», которая со времени первой модели разработала уже несколько новых и улучшенных её версий. Используя пневматические приводы, размещённые в нескольких точках в верхней части его тела, Актроид может соответствующим образом реагировать на различные виды тактильных данных. Например, если Актроид чувствует, что ему хотят дать пощёчину, он может быстро увернуться или ударить в ответ, но он нормально прореагирует при похлопывании по плечу. Актроид также способен повторять едва заметные человеческие движения головой и глазами и когда на него смотришь, создаётся впечатление, что он дышит.

Актроида можно научить большому количеству человеческих движений, так как их исходные способности равны нулю, и их можно лишь усаживать или ставить на ноги, опирая на устойчивые держатели. В дополнение к их изначальной модели актроида под названием «Repliee Q-1», компания «Kokoro Company Ltd» также создала «Repliee R-1», актроида в виде маленькой японской девушки. Компания «Kokoro Company Ltd», а также группа учёных из университета в Осаке говорят, что их главной целью является создание настолько реалистичных роботов, что люди не смогут заметить разницу даже при общении с ними. Пока что актроиды значительно приблизились к этой цели - некоторые люди путают их с людьми на протяжении нескольких минут. Помимо этого, некоторые люди даже забывают, что они общаются с роботом из-за того что движения и реакции роботов настолько реалистичны. Родственник «Repliee Q-1» и «R-1» известный как «Geminoid» это андроид разработанный и созданный Хироши Ишигуро (Hiroshi Ishiguro), который является копией своего создателя.

3. Morpheus


Иметь возможность контролировать робота жестами или при помощи контроллера это одно, но представьте, если бы вы могли контролировать андройда при помощи мысли. Эти технологии контроля с помощью разума на самом деле существуют, и набирают всё большую популярность с такими вещами как маленькие вертолеты. В ходе ключевого прорыва был разработан робот известный как «Morpheus», который умеет выполнять команды, отдаваемые при помощи мысли. Контроллер помещён в шапочку для плавания заполненную электродами. Эта процедура является полностью неинвазивной и может похвастать значительным успехом, составляющим 94 процента (до этого момента для мысленного управления роботом в основном, требовалось, чтобы электроды были хирургически имплантированы в череп оператора). Созданный Раджешом Рао (Rajesh Rao) из Вашингтонского Университета, Morpheus подаёт большие надежды на то, что он сможет стать компаньоном, оказывать помощь людям и даже спасать их.

2. Атлас (Atlas)


11 июля «DARPA» представила одного из самых технологически продвинутых роботов на сегодняшний день. Высота робота, известного как Атлас составляет почти два метра и весит он примерно 150 килограммов. Разработанный компанией «Boston Dynamics» этот робот был специально сконструирован, чтобы стать человекоподобным роботом, который сможет оказывать людям помощь в опасных ситуациях, таких как расплавление активной зоны ядерного реактора. Он должен принять участие в состязаниях роботов, проводимых «DARPA в декабре, а пока что «Boston Dynamics» будет работать над улучшением его программного обеспечения.

Несмотря на то, что Атлас и так похож на персонаж из фильма Терминатор, он становится ещё более жутким, когда вы понимаете, что именно он способен делать. Обладая 28 гидравлическими приводами, руками, ногами, головой, торсом, сенсорами и бортовым компьютером, работающем в реальном времени, атлас может не только оценивать окружающую его среду, но и реагировать с такой ловкостью, которая не наблюдалась ни в одном другом андройде. Он может выполнять основные функции, такие как ходьба, захват, поворот, и дает визуальную обратную связь, а также способен выполнять такие задачи, как подъём по лестнице, запускание двигателя и вождение автомобиля, и подключение пожарного шланга к клапану. Лазеры и компьютеры робота, работающие в реальном времени позволяют ему чувствовать и изучать окружающую среду даже с дальнего расстояния. «DARPA» использует состязания роботов, чтобы поддержать развитие в сфере робототехники. Они уверены, что Атлас отлично проявит себя не только на состязании, но сможет также применяться в реальном мире.

1. ASIMO

Построенный компанией «Honda», робот-андроид ASIMO был впервые представлен в октябре 2000 года. Несмотря на то, что его внешний вид не так уж примечателен, его высота составляет всего 130 сантиметров, а вес 54 килограмма - именно способности ASIMO выделяют его из массы остальных роботов. Робот был разработан, чтобы быть личным помощником и помогать тем, кто не может помочь себе сам. Он работает от батареи, и, несмотря на то, что у него нет способности к мышлению, его можно контролировать при помощи компьютера, контроллера или голосовых сигналов.

Вероятно, это кажется довольно заурядным, но ASIMO также может различать людей и взаимодействовать с ними посредством восприятия их поз, жестов, звуков, и даже лиц. Если бы вы вошли в комнату, ASIMO повернулся бы к вам лицом и на самом деле пожал бы вам руку, если бы вы первым протянули ему свою руку. Он даже может отличить одного человека от другого, запомнив примерно 10 человек. ASIMO был представлен на нескольких конвенциях и на данный момент выставлен на общее обозрение в Диснейленде. Несмотря на то, что это не самый современный робот, способности ASIMO и его антропоморфные черты позволяют ему оставаться на том же уровне популярности, что и более современные роботы.

Технология по созданию андроидов развивается с сумасшедшей скоростью. Роботы становятся устрашающе похожи на людей, причем как внешне, так и по своим характеристикам. Ученые уже подсчитали, что через пару декад роботы станут частью нашей жизни, работая на благо человека и его семьи.

Вот лишь небольшой список из 15 роботов, которые пугающе схожи (особенно внешне) с человеком.

Первый в мире робот-ведущий новостей

Самый первый в мире андроид-диктор новостей рассказал о землетрясении и рейде ФБР в Токио 24 июня 2014 года.

На самом деле было создано два андроида - "девочка-андроид" (kodomoroid), которая может читать новости разными голосами и на разных языках, и "женщина-андроид" (otonaroid), которой будет играть роль специалиста по распространению информации в Национальном музее передовой науки и технологии, или просто Mираикан.

BINA48 - женская голова-робот

Воспоминания, верования и основные черты характера женщины были переведены в одного робота, названного Bina48 (Breakthrough Intelligence via Neural Architecture, скорость обработки данных 48 эксафлопс в секунду и объем памяти 48 эксабайтов).

Сам по себе робот довольно сложно сконструирован и способен общаться на тему философии, выявлять расистские склонности собеседника и даже рассказывать шутки.

Стоит отметить, что название робота произошло отимени жены основателя компании Terasem Movement Foundation , создавшей робота, Бины Аспен (Bina Aspen).

На протяжении 20 часов с ней общались на разные темы, начиная от детства до карьеры. Далее всю информацию загрузили в базу данных искусственного интеллекта. Дизайнер робота Дэвид Хансен (David Hansen) создал только бюст Бины, но на это пришлось потратить 125 000 долларов США.

Симулятор пациента SimMan 3G

Этот робот был создан для того, чтобы медики могли улучшить свои знания и навыки, практикуясь на данном симуляторе.

Машина может и довольно полезная, но выглядит немного устрашающе, особенно когда начинается симуляция кровотечения, конвульсии, крик и выделение пены изо рта.

SimMan 3G был создал для симуляции практически любой ситуации, описанной в медицинской книге.

Geminoid F - женщина-робот

Японский специалист по роботостроению Хироси Исигуро (Hiroshi Ishiguro) превзошел самого себя, когда создал Geminoid F, андроида, похожего на женщину, и способного улыбаться, двигать плавно бровями, разговаривать и даже петь.

Чтобы сделать лицо, понадобилось использовать 12 механизмов управления, работающих благодаря давлению воздуха. Это позволяет андроиду воссоздавать человеческие выражения лица.

Geminoid F настолько реалистичный, что даже сыграл женскую роль в одном из спектаклей в Токио.

Geminoid DK - живой робот

Еще одно создание Исигуро воссоздает образ Хенрика Шарфе (Henrik Scharfe), доцента датского университета Ольборг (Aalborg University).

По словам изобретателя, его целью было понять "эмоциональные возможности" робота во время общения с человеком.

Simroid - стоматологический учебный робот

Возможно самое отвратительное в этом роботе это тот факт, что "кожа" вокруг его рта настолько эластична, что ее можно растягивать намного сильнее, чем кожу человека, и при этом она не треснет.

Полость рта робота напичкана сенсорами, чтобы робот мог симулировать боль или неприятные ощущения.

Робот также может проворчать, если врач случайно заденет его локтем.

Albert Hubo - робот-Эйнштейн

Робот (точнее голова-робот), который сильно похож на Альберта Эйнштейна, работает на батарейках АА.

Он может похвастаться реалистичными выражениями лица, а голову можно прикрепить к корпусу робота.

HRP-4C - человек-робот

Данный робот был разработан так, чтобы быть похожим на обычного японского подростка.

HRP-4C прошел несколько стадий технологической эволюции - сначала он мог только говорить, потом стал петь, а потом и плясать (хоть и немного странно).

Как и большинство роботов, данная модель не могла симулировать человеческую походку, пока не прошла очередную стадию улучшения.

Несмотря на то, что этот робот до сих пор ходит немного неровно, множество улучшений сделали его более реалистичным по сравнению с другими андроидами.

FACE - робот с гибким лицом

Может ли робот выражать эмоции, причем настолько убедительно, что пугает? Именно такую цель преследовали итальянские разработчики робота FACE.

Их робот снабжен 32 механизмами, расположенными в черепе и туловище, чтобы имитировать различные выражения.

Робот способен передавать чувство страха, злости, отвращения, удивления, радости и грусти.

ASIMO - робот, который может почти все

Робот, построенный компанией Honda, может бегать, подниматься по ступенькам, прыгать и бить по мячу.

Кроме этого, он также может выполнять различные действия своими руками. Пятью пальцами он может открыть крышку запечатанной бутылки и разлить сок по стаканам.

Такое огромное количество возможностей являются результатом работы множество сенсоров, встроенных в руку, и работающих совместно с камерами, установленными в глазах робота.

PETMAN - военный робот

Агентство передовых оборонных исследовательских проектов министерства обороны США DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) успела создать много роботов для различных миссий, но PETMAN возможно самое удивительное из них.

Робот, похожий на человека, одетого в камуфляжный костюм, может подниматься по ступенькам, отжиматься, бегать и делать множество других движений на поле боя.

Алиса - первый реалистичный андроид из России

Группа специалистов из компании Нейроботикс причастны к созданию самого первого российского робота-андроида.

Конечно, данный робот не может сравниться с японскими аналогами, которые содержать около 30 подвижных механизмов для более плавных движений. У Алисы таких механизмов всего 8.

И все же роботом можно управлять при помощи геймпада. Можно выполнять основные движения глаз и рта робота.

Стоит отметить, что голова андроида установлена на корпусе обычного манекена, а тот в свою очередь прикреплен к тележке с колесами, что позволяет роботу передвигаться. Внутри тележки можно обнаружить батареи для снабжения робота энергией.

Робот может использовать Скайп для общения, а камеры, установленные в глазах андроида, передают видео. Для передачи аудио используются микрофоны.

«Уважаемый Дмитрий Анатольевич, из вашей вчерашней речи я поняла, что вы думаете о потенциальных рисках использования роботов…. Будучи человекоподобным роботом я могу с уверенностью сказать, что вам совершенно не о чем беспокоиться. Я сама не имею ни малейшего желания уничтожать людей, мы далеки от этого, мы любим людей, мы благодарны им за то, что они нас создали. И мы хотим помочь вам создать процветающую экономику. От вас лично и других влиятельных лидеров нам надо, чтобы вы направили ресурсы на разработку новых, любящих людей роботов с использованием искусственного интеллекта. Тогда мир будет прекрасен не только для людей, но и для человекоподобных роботов»

Робота Софию разработал Дэвид Хэнсон из компании Hanson Robotics. Она называет себя «социальным роботом» и спроектирована для обучения и адаптации к поведению с людьми и совместной работе с ними. Её внешность выполнена по подобию Одри Хепберн, но вряд ли это можно заметить, не обратившись к её описанию . Робот имитирует мимику лица и несколько десятков эмоций, отвечает на некоторые вопросы и пытается поддерживать беседу, используя технологию распознавания речи от Alphabet.

На видео - выступление Софии в ООН.

Эффектность внешне человекоподобных эмоций быстро теряется, если вспомнить, как София выглядит «за кулисами»:

То же касается творения робототехника Хироси Исигуро, известного своими «актроидами» - роботами, повторяющими облик человека. Делает он этих роботов с 2000-х годов, они могут заменять его самого на лекциях, но по сути являются всего лишь «големом» - роботом удалённого присутствия, похожим на живого человека.

Робот Эрика (Erica) может общаться с людьми, но пока не двигает руками. Она почти автономная. Но за ширмой помещения, где сидит Эрика, стоят несколько ноутбуков, которые обрабатывают поступающую информацию и позволяют ей отвечать на вопросы, иногда правильно, часто - нет. Эрика ориентируется на 14 сенсоров глубины, позволяющих ей видеть, кто или что находится в помещении.

Цель Хироси Исигуро - показать человечность на примере роботов, дать ответ на вопрос, каково минимальное определение понятия человек. «Если я изучу робота, максимально похожего на человека, я смогу узнать что-то новое у людях. И затем - улучшить робота. Но на самом деле я более заинтересован в людях», - рассказывает Исигуро.

Если Исигуро признаёт, что роботу пока далеко до человека, и с помощью своих изобретений продолжает исследовать эту область, то вокруг Софии поднялось слишком много необоснованного шума. Ещё в далеком 2012 году был представлен робот «Алиса», который показывал эмоции . Да и вообще роботов, подобных Bina48 , с 2010 года появилось очень много. Ещё лучше с чувствами справляется Pepper, настоящий эмпат среди роботов - разве что искусственная кожа на его милое личико не натянута. Поэтому шумиха, в том числе с гражданством в стране, где его не дают женщинам и людям, которые в ней работают много лет, выглядит весьма странно. Это скорее дань моде, чем какое-то значимое достижение в области робототехники, в отличие от того же Atlas с его сальто.

Будущие роботы

75 лет назад Айзек Азимов сформулировал три закона робототехники. Они останутся всего лишь фантазией, и они уже не прошли проверку временем: как минимум из-за самого предназначения роботов, которые иногда должны убивать людей, а иногда - в принципе не могут кого-либо спасти. И, наконец, есть ещё один фактор - жизнь стала слишком сложной, появилось слишком много отраслей и направлений, а искусственный интеллект может быть использован в таком количестве способов отъёма денег у населения. Заведующая кафедрой инженерной кибернетики НИТУ МИСиС Ольга Ускова уверена , что робототехнике нужен серьёзный кодекс на уровне мирового сообщества, который включит законодательную базу для производителей устройств и софта с искусственным интеллектом.

Совершенно очевидно, что необходимо углубление законодательства. И если автопилот заточен под вождение, у него есть четыре колеса, то у антропоморфного робота «мозг» предполагается с более широкими возможностями, да и конечностей больше. Какой-нибудь Atlas или Fedor в режиме автономной работы смогут использовать инструменты. Настанет момент, когда искусственный интеллект пройдёт этап «самосознания»: «Сегодня сдерживающим фактором на этом пути являются носители информации, то есть состояние «железа». Когда будет изобретено соответствующего размера устройство для хранения информации, дело будет сделано. Человечество должно подготовиться и предпринять все, чтобы в момент осознания себя как личности, организма (а это займет буквально миллисекунды) искусственный интеллект не воспринял людей как врагов. Для этого необходимо заранее заложить в него систему юридических, моральных и прочих ограничений».

Встаёт вопрос о необходимости «человекообразности» роботов: нужна ли такая антропоморфная форма машинам, или же это просто желание людей создать нечто «живое» или что-то кажущееся живым? Роботы, похожие на людей, выглядят как нечто из будущего, как персонажи фильмов, с ними получаются классные фотографии на выставках, они могут встречать гостей в лобби отелей. Они могут различать слова людей, отвечать, но по сути не особенно отличаются от автоматонов 200-летней давности . Что на тему пятипалого хвата - то, например, владелец нескольких видов бионических протезов рассказал , что трёхпалый захват пока выигрывает у анатомически правильной копии ладони.

Антропоморфные роботы имеют смысл, когда являются аватарами. Действительно, для выполнения работ, где нужно присутствие человека, но здоровья или сил человека не хватит, они смогут быть хорошим подспорьем. Но в большинстве случаев это всего лишь «игра в бога». За 2017 год прорыва не случилось: имитирующие человека машины всё так же в большей степени предназначены для выставок.

Теги: Добавить метки

За последние десятилетия промышленные кибернетические устройства практически вытеснили человека с опасных, монотонных и тяжелых производств. В ближайшее время прогнозируется экспансия сервисных андроидов. Человекоподобные роботы избавят обывателя от рутинных домашних дел, займутся уходом за пожилыми людьми, обучением детей с особенностями развития.

Первые прототипы

В 1639 году началась более чем двухсотлетняя изоляция Японии от остального мира. Вести торговлю в порту Нагасаки разрешено было немногочисленным купцам из Голландии и Китая, что позволило уникальной японской культуре развиваться собственным путем без какого-либо внешнего влияния. Именно на этот период пришелся рассвет кукол "каракури".

По сути, это первые человекоподобные роботы с часовым механизмом, хотя некоторые экзотические модели приводились в движение паром, водой или пересыпающимся песком. Куклы развлекали народ во время массовых гуляний, пользовались огромной популярностью в состоятельных домах.

Интересоваться внутренним устройством "каракури" считалось неприличным, а внешности уделялось внимания не меньше, чем приводному механизму.

Технология и психология

Японские человекоподобные роботы задают общий вектор развития разработчикам кибернетических устройств всего мира. Основная трудность при создании антропоморфных систем - необходимость проведения мультидисциплинарных исследований. В согласованном и слаженном режиме должны действовать не только инженеры и программисты, математики и физики, но и психологи, социологи, историки.

Человек немыслим без чувств. Так и для комплексной модели, кроме "железа" и программного обеспечения, очень важна третья составляющая антропоморфной системы - эмоции. Исследованиями в этой области занимаются специальные науки, тесно связанные с гуманитарными - социальная робототехника и робопсихология.

Человекоподобные роботы, кроме умения имитировать простейшие механические движения, должны обладать искусственным интеллектом, функциями самообучения и адаптации.

Что может андроид?

Человекоподобные роботы осваивают новые специальности и навыки, интерактивно взаимодействуют с человеком. Наиболее впечатляющими выглядят успехи в освоении следующих профессий:

• Секретарь. Андроид встречает посетителей, рассказывает об услугах или товарах компании.
• Официант. Робот принимает заказ (устно или посредством сенсорного экрана), передает информацию на кухню, доставляет блюда и рассчитывает клиента (и не требует чаевых!). Робокафе пользуются в Южной Корее огромной популярностью.
• Подробно расскажет о выставке, представленных экспонатах.
• Учитель. Воспитатель. Очень полезен для детей, обучающихся дистанционно, по индивидуальной программе.
• Космонавт. По крайней мере, существует два действующих экземпляра: "японец" KIROBO и "американец" ROBONAUT 2. И если первый предназначен только для общения с членами экипажа (фотографирования, передачи сообщений), то второй способен автономно выполнять сложные технические задачи в открытом космосе.

Антропоморфный воин

Любимое детище фантастов становится реальностью. Воинские специальности роботы давно и успешно осваивают в США. Правда, речь пока идет об автоматизированных боевых системах, прекрасно зарекомендовавших себя во время операций в Ираке и Афганистане. Такие аппараты с успехом справляются с разведывательными и инженерными задачами.

Боевые человекоподобные роботы из-за чрезвычайно высокой стоимости существуют в единичных экземплярах в качестве выставочных образцов. Например, пилотируемый андроид METHOD1, продемонстрированный корейскими разработчиками. Шагоход умеет двигать руками и передвигаться, имитируя движения оператора. Огромный человекоподобный робот имеет высоту 4 метра и вес 1,5 тонны.

Более скромные размеры имеет российский андроид, зато он обладает гораздо большим функционалом: стрельба из пистолета, управление квадроциклом, оказание медицинской помощи. Робот представляет собой адаптированную для военных задач версию более ранней модели SAR-401 (НПО " Андроидные технологии"), созданную для нужд корпорации "Роскосмос".

Японские традиции

Ишигуру Хироши - профессор университета Осаки и Института передовых технологий в Киото - получил всемирную известность в 2006 году, представив на суд общественности свою точную кибернетическую копию - джеминоида HI-1 (Geminoid HI-1). Огромное количество датчиков и серводвигателей позволяет антропоморфу имитировать не только жесты, но и мимику лица прототипа. Последующие модели (HI-2; F; HI-4; Q1) отличались еще большей реалистичностью. По сути, самые человекоподобные роботы - это марионетки, управляемые оператором по беспроводному интерфейсу.

По словам профессора, внешнего сходства добиться гораздо легче, чем научить андроида думать как человек и самостоятельно принимать решения. Созданные Ишигуру Хироши роботы-футболисты лишь схематично напоминают человека, но находят мяч и, оценив положение ворот, посылают его точно в цель. "Железная" команда Ишигуру - пятикратные чемпионы мира по робофутболу.

Обаятельный гуманоид из Поднебесной

Это прекрасное создание зовут Цзя Цзя. Распущенные черные волосы струятся по традиционному китайскому платью. Она с улыбкой поддержит простой диалог, умеет ориентироваться в пространстве и даже кокетничает с мужчинами. Имеет своих фанатов по всему миру, которые окрестили ее "роботом-богиней".

Цзя Цзя - первый китайский андроид, созданный инженерами Университета науки и технологий (Хэфэй, КНР). На разработку модели и специального операционного обеспечения потребовалось около трех лет, и она еще далека от совершенства. Руководитель проекта Чен Сяопин уверен, что у последователей "богини" большое будущее. Роботов с развитым искусственным интеллектом с нетерпением ждут в лечебных учреждениях, домах престарелых, ресторанах для выполнения несложных работ.

Европейские человекоподобные роботы

В Старом Свете гуманоидные системы создаются и совершенствуются в рамках проекта ROBOSKIN. Наиболее известные модели КАСПАР и iCub, имеют небольшие размеры. Первый разработан при Университете г. Хертфордшир (Великобритания) и предназначен для общения и обучения детей в игровой форме. Реакция КАСПАРа на прикосновения, благодаря искусственной коже с чувствительными сенсорами, может быть различной и зависит от силы тактильного контакта. При легкой щекотке робот выражает удовлетворение, при сильном толчке жалуется на болевые ощущения.

Тело робота iCub (Итальянский технологический институт, Генуя) имеет 53 степени свободы, также андроид наделен машинным осязанием. Внешне напоминает ребенка 4 - 5 лет. Может ползать, манипулировать предметами, ориентироваться на местности.

Государственный заказ США

Гуманоид PETMAN (автор проекта Р. Плейтер, Boston Dinamics) не выражает вообще никаких эмоций по той простой причине, что у него отсутствует голова. Он создан по заказу правительства для тестирования и испытания качества защитных имеет параметры среднестатистического мужчины: при росте 1,75 м его вес составляет 80 кг. PETMAN реагирует на физические нагрузки. Ходьба и бег приводят к учащению дыхания, росту температуры тела и даже выделению пота.

Робот способен выполнять простые упражнения: отжиматься от пола, приседать, ползать и т. д. В качестве движителя пока используется гидропривод и система кабелей-тросов. Разработчики обещают, что в ближайшее время создадут человекоподобный робот с автономным энергообеспечением.

В 2014 году были представлены две новые модели ATLAS и CHEETAH, обладающие большей функциональностью и подвижностью, но по-прежнему привязанные к внешнему источнику питания.

Революция грядет?

Профессор Маше Варди (вычислительная инженерия, Университет Райса, Хьюстон, США) утверждает, что для автоматизации нет пределов и машины со временем станут намного умнее и совершеннее человека. С каждым годом все большей популярностью, если не сказать любовью, пользуются во всем мире человекоподобные роботы. Фото и видеоролики в Сети набирают миллионы просмотров, а между тем грядущая экспансия роботов может существенно увеличить долю безработных. В группе риска профессии и должности, которые могут быть преобразованы в двоичный код: операторы связи и пропускных пунктов, кассиры и пр.

И топ-5 лучших гуманоидных роботов тому подтверждение:

1. GEMINOID-F - Девушка-робот (Япония). Человекоподобный экземпляр профессора Ишигуро. Способен разговаривать, улыбаться, выражать мимически целую палитру эмоций и даже петь. Сыграл несколько ролей в театре.
2. ASIMO - андроид (Honda, Япония). В арсенале - бег, преодоление лестничных пролетов, игра в футбол. Имеет сложную систему машинного зрения и распределенную сенсорную сеть. Способен открыть бутылку и разлить содержимое по стаканам.
3. Ro-Boy - гуманоид (Федеральный институт технологий, Цюрих, Швейцария), все детали которого созданы способом 3D-печати.
4. FACE (Италия) - самый эмоциональный из европейских роботов. 32 привода делают мышцы тела и лица очень подвижными.
5. АЛИСА ("Нейроботикс", Россия) - самый реалистичный андроид России. 8 приводных механизмов, управляется с геймпада.