5 главных трендов робототехники

Роботы становятся всё более распространенной технологией в нашей повседневной жизни. Беспилотные автомобили, умные колонки, робот-пылесос. При этом подобные устройства – лишь часть коммерческих проектов, которые получили широкое распространение. За кадром остаются промышленные роботы с машинным зрением, способные обезвреживать атомные реакторы и андроиды, которые выглядят почти как живые люди и могут имитировать человеческие эмоции.

Согласно данным International Data Corporation (IDC), за прошлый год мировой рынок робототехники и беспилотных летательных аппаратов оценивался в $98 млрд, а к концу этого года показатель вырастет на 17,6 % и составит $115,7 млрд. Хотя “революция роботов” пока не случилась, разработки в этой сфере демонстрируют значительные успехи. Разбираемся, на какие тренды робототехники стоит обратить внимание.

Почти как люди

В сиквеле «Бегущего по лезвию» 2017 года, режиссер Дени Вильнев переносит нас в мир, где андроиды, искусственные люди, бросают вызов настоящим. Такие роботы сильнее и умнее людей и иногда проявляют больше человечности (Вильнев, наследуя Скотту и Дику, исследует этот феномен, задаваясь вопросом о том, что делает человека человеком). Автор картины также рассказывает о проблеме эксплуатации роботов с человеческой внешностью, которых в фильмах называют репликантами. Оглядываясь на последние достижения в робототехнике, можно предложить, насколько мы близки к тому, чтобы столкнуться с этими проблемами.

Читайте также: Что важного в романе "Мечтают ли андроиды об электроовцах?" и насколько точно его экранизировал Ридли Скотт?

Нынешние андроиды способны вести беседу также, как люди, имитировать различный спектр человеческих эмоций и поддерживать разговор. Тем не менее, самой сложной задачей остаётся повышение уровня самостоятельности. Да, такие машины могут реагировать на людей и отличать их от мебели, но развитие когнитивных функций андроида до сих пор находится на уровне пятилетнего ребёнка. Робот может делать то, на что запрограммирован, а вот на самостоятельные решения и действия не способен. Функционально любой андроид проигрывает человеку, несмотря на то, что такие роботы как никогда похожи на людей.

В 2017 году доктор Дэвид Хэнсон вместе с компанией Hanson Robotics показала андроида Софию, которая способна имитировать более 50 различных выражения лица, устанавливать зрительный контакт, запоминать людей и поддерживать диалог. Сразу после этого робот официально получил гражданство в Саудовской Аравии перед тысячами делегатов конференции “Инвестиционная инициатива будущего”. В интервью журналисту CNBC Эндрю Соркину, София отметила, что считает честью получение гражданства и в будущем планирует жить и работать вместе с людьми.

Большие и маленькие

Миниатюрная робототехника должна прийти на смену громоздким и увесистым роботам. Роботы станут менее громоздкими и более похожими на живые существа. Устройства размером с насекомое или, например, с небольшую птицу, помогут ликвидировать последствия природных катаклизмов или найти заблудившихся в горах людей. Такой размер обеспечит небольшим роботам маневренность и скорость, а также позволит легко ориентироваться на местности, тем более, что они уже являются достаточно быстрыми, маневренными, могут летать или поднимать предметы чуть больше своего веса.

Разработки в этой области ведутся исследователями из Университета Пердью, которым удалось создать дрон, использующий технику полета колибри. Робот способен летать с помощью алгоритмов, которые обучены на естественных схемах полета птиц. Готовая модель такого беспилотника состоит из корпуса, напечатанного на 3D-принтере, и таких же крыльев из углеродного волокна и мембран, которые колеблются с частотой до 40 Гц. Благодаря маневренности и относительно небольшому размеру, такие роботы смогут перемещаться в пространствах, где не могут поместиться более крупные устройства, а также бесшумно летать и легко справляться с турбулентностью.

Мягкие роботы

Мягкая робототехника придёт на смену привычным нам устройствам из твердого каркаса и проводов. Разработка мягких роботов поможет отказаться от многочисленных проводов и шлангов и заменить все это одним единственным входом для подачи сжатого воздуха. Это не только серьёзно упростит дизайн машины, но и сделает её гораздо легче.

У мягких роботов есть недостатки. Например, их возможности ограничены потребностью в управлении, которое происходит за счёт внешних проводов, трубок или шлангов. Всё это может затруднить работу в случае, если они будут использованы для глубинных поисково-спасательных операций в море или при космических миссиях. Но именно "мягкие машины" могут стать будущим робототехники.

---

---

В начале этого года учёные из Гарвардского университета разработали метод, который позволяет отказаться от тех самых шлангов или любых других носителей и заменить всё это одним единственным входом для подачи сжатого воздуха. Такая конструкция упростит дизайн робота, а также сделает его легче.

"Раньше мы не могли создавать мягких роботов без независимого управления, но за счет такой разработки мягкие роботы могут стать гораздо функциональнее, и в то же время проще в плане управления", – говорит Николаос Васиос в материале для Soft Robotics.

Компаньоны по жизни

Целая отрасль стартапов и крупных компаний делают ставку на то, что в будущем роботы не только возьмут на себя часть рутинных обязанностей, но и станут партнерами и помощниками, например, для пожилых людей. Такие роботы не обязательно будут выглядеть как живые люди, но вполне смогут адаптироваться под потребности владельца и благодаря имитации естественного общения, вести диалог.

В начале этого года на выставке CES в Лас-Вегасе китайский производитель Ubtech показал своего робота Walker, у которого есть все шансы стать полноценным домашним помощником. Полутораметровый робот сутками готов помогать владельцу: переносить небольшие грузы, приносить напитки, закрывать двери в доме или повторять за человеком некоторые движения.

---

---

Другая разработка – робот Lovot – претендует на домашнего любимца. Робот способен самостоятельно передвигаться, издавать звуки, похожие на те, что произносят новорождённые и выражать целую гамму чувств. Робот имитирует привязанность к пользователям и даже ведет себя как ребёнок: просится на руки или «засыпает», если начать его медленно укачивать и становится теплым за счет подогрева основного «тела». Для взаимодействия с окружающей средой, робот использует искусственный интеллект (ИИ), а внешне напоминает мягкую игрушку в виде пингвина.

Конечно, у робота есть и практичное применение. Устройство наблюдает за ребёнком, пока вас нет дома или следит за пожилыми родителями, на случай, если вы боитесь оставить их одних. По словам основателей, такой робот сможет стать заменой живому ребенку и всегда составит компанию, если вам скучно или же нужна помощь.

Распознавания лиц и эмоции

Распознавания человеческих лиц и эмоций необходимо роботам для того, чтобы создать полноценное взаимодействие между живыми людьми и механизмами. За счет таких данных, робот сможет понять не только, кто перед ним находится, но и какие эмоции испытывает человек. Данные об эмоциональном состоянии помогут, например, выбрать подходящие слова одобрения или утешения, а также выстроить диалог, который будет максимально похож на разговор двух живых людей.

Например, робот японского производителя Yukai Engineering – BOCCO Emo умеет распознавать настроение владельца и обладает условной эмпатией. Различные эмоциональные состояния пользователя робот определяет по интонации голоса. В случае, если робот слышит от пользователя, что тот устал, робот тут же опускает «голову» вниз, а его цвет меняется на красный. Если же настроение владельца более позитивное, то «щеки» робота светятся зеленым светом, а сам он радостно кивает и издает характерные звуки.