Человекоподобные роботы андроиды и гуманоиды в Мире

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.

Asimo, Япония

Последний по порядку, но не по качествам у нас ASIMO — весьма известный робот Honda. ASIMO исполнится 17 лет в этом году, но несмотря на столь «юный» возраст, этот андроид прошел длинный путь развития и улучшений.

ASIMO легче и меньше, чем его предшественники, что позволяет ему передвигаться с особой грацией и ловкостью. Робот может поднять запечатанный контейнер с соком, отвинтить крышку, взять чашку в другую руку, влить сок и аккуратно поместить чашку и контейнер обратно на стол. Чтобы сделать это возможным, Honda оснастила ASIMO датчиками, которые позволяют роботу определять объект и его вес. Сегодня ASIMO остается одним из самых технологически развитых роботов на планете.

Эти модификации роботов разрабатываются  компанией 30 лет, нынешнее поколение — 11-е. Он один из самых «умных» роботов на земле. Имеет магниевый каркас, бегает со скоростью 6 км/ч, распознает десятки голосовых команд и жестов, берет и подает предметы, умеет ходить с человеком за руку. Не продается, но можно взять его в аренду.Создатель: Honda Motor CompanyРост 130 см, вес 54 кг

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.

Petman, США

Разработанный Boston Dynamics (с небольшой, гм, помощью Министерства обороны США), этот абсурдно реалистичный робот-гуманоид используется для тестирования защитной одежды. Датчики в искусственной коже PETMAN могут обнаруживать любые химические вещества, просачивающиеся через костюм, и его высокотехнологичная кожа имитирует физиологию человека внутри костюма, производя пот и регулируя температуру.

Этот костюм в конечном итоге будут носить работники экстренных служб, поэтому PETMAN’а тестируют в самых жестких условиях, что называется, до предела. Новая улучшенная модель робота может балансировать самостоятельно и свободно передвигаться, ходить, изгибаться и так далее. Это интересный и очень реалистичный робот, но при этом весьма пугающий.

Робот военный. Он один из самых быстрых и «человекоподобных»  роботов. Умеет ходить по сложной поверхности, преодолевать препятствия, ползать, отжиматься . Создан по заказу американского Минобороны, коммерчески не используется, военный экспонат.

Создатель: Boston Dynamics

Рост 175 см, вес 80 кг

Роботы гуманоиды и андроиды

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.
• Гид. Экскурсовод. 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.

Гуманоидные роботы пришли в ужас близко к преодолению сверхъестественной долины. Имея правильные функции, они почти неотличимы от своих органических коллег. Почти. Последние итерации способны говорить как мы, ходить, как мы, и выражать широкий спектр эмоций. Некоторые из них могут провести беседу, другие могут вспомнить последнее взаимодействие, которое у вас было с ними.

В результате их высокоразвитого статуса эти жизненно важные роботы могут оказаться полезными для помощи пожилым людям, детям или любому человеку, которому требуется помощь в повседневных задачах или взаимодействиях. Например, был проведен ряд исследований, посвященных изучению эффективности роботов-гуманоидов, поддерживающих детей с аутизмом посредством игры.

В 2014 году японские ученые с гордостью обнародовали то, что, по их утверждению, является самым первым андроидом новостей. Жизнеподобный телеведущий под названием «Кодомороид» прочитал фрагмент о землетрясении и рейде ФБР на прямом телевидении.

Хотя она или она теперь ушла в Токийский национальный музей новой науки и инноваций, она по-прежнему активна. Она помогает посетителям и собирает данные для будущих исследований о взаимодействиях андроидов человека с их реальными коллегами.

LS3 (Legged Squad Support Systems), США

Этот робот тоже  военного назначения, может автоматически следовать за указанным ему лидером или с помощью GPS самостоятельно добраться до пункта назначения. Умеет передвигаться и ориентироваться на пересеченной местности, всюду, где может пройти солдат или морской пехотинец, может пройти и этот робот Создан по заказу американского Минобороны. Запаса топлива хватает, чтобы пройти 32 км и работать в течение 24 часов. Скорость на ровной дороге до 11 км/ч.

Содатель: Boston Dynamics

Грузоподъмность 180 кг, размеры и вес не сообщаются, военная тайна.

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 японского города 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.

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.

Роботы гуманоиды и андроиды

GeminoidDK – ультрареалистичный робот-гуманоид, возникший в результате сотрудничества частной японской фирмы и Университета Осаки под руководством Хироши Ишигуро, директора Лаборатории интеллектуальной робототехники университета.

GeminoidDK смоделирован после датского профессора Хенрика Шарфа в Ольборгском университете в Дании. Неудивительно, что его работа окружает философское изучение знания – что отделяет истину от ложного знания.

Профессор Шарф вдохновил не только общий облик. Его поведение, черты и то, как он пожимает плечами, также были переведены в жизненные роботизированные движения.

Этот ультрареалистичный андроид, созданный Toshiba, работает полный рабочий день в туристическом информационном центре в Токио. Она может приветствовать клиентов и информировать посетителей о текущих событиях . Она может говорить на японском, китайском, английском, немецком и даже под язык жестов.

Юнько Чихира является частью гораздо более масштабных усилий Японии по подготовке к Олимпийским играм в Токио в 2020 году. Не только роботы-ассистенты-туристы будут помогать стране с наплывом посетителей со всего мира в 2020 году; дроны, автономные машины строительной площадки и другие умные фасилитаторы также помогут.

Этот гуманоид был создан Технологическим университетом Наньян в Сингапуре. Ее зовут Надин, и она рада побеседовать с тобой о многом, о чем ты можешь думать. Она может запомнить то, о чем вы говорили с ней, в следующий раз, когда вы поговорите с ней.

Надин – отличный пример «социального робота» – гуманоида, способного стать личным компаньоном, будь то для пожилых людей, детей или тех, кто нуждается в особой помощи в форме контакта с людьми.

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.

Европейские человекоподобные роботы

BINA48 – разумный робот, выпущенный в 2010 году движением Terasem под руководством предпринимателя и автора Мартины Ротблатт. С помощью дизайнера робототехники и исследователя Дэвида Хэнсона BINA48 был создан по образу жены Ротблатта Бины Аспен Ротблатт.

BINA48 провел интервью с New York Times, появилось в National Geographic и путешествовало по миру, появляясь на нескольких телевизионных шоу. Посмотрите, как она измеряется в интервью Times.

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 костюмов. Робот 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.

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.