Япония, которая для многих является символом высоких технологий, каждый год становится местом парада роботов. Посетители ежегодной выставки Robodex знакомятся с роботами, способными занять то или иное место в человеческом обществе.
Детище компании Honda Motor — робот Asimo — может хоть сейчас взяться за обычную человеческую работу

Robodex — выставка, которая впервые была проведена в 2000 году, посвящена проблемам сосуществования людей и роботов и остается пока самой крупной в Японии сценой для демонстрации достижений формируемого рынка технологий роботостроения. Помимо компаний Sony и Honda Motor, которые уже начали создание коммерческих роботов, многие исследователи также представляют здесь свои последние разработки.

Исследования, проводимые сейчас во многих японских университетах, выходят далеко за рамки разработки человекоподобного робота, способного, как человек, передвигаться вертикально, на двух ногах. В лаборатории Токийского университета, к примеру, инженеры создают робота по имени Saya, который может выражать человеческие эмоции с помощью мимики.

Saya, рассчитанный на то, чтобы его можно было поместить в корпус в виде головы человека с глазами, ртом и волосами, покрыт «кожей» из силиконового каучука. Посредством искусственных мимических мышц Saya может демонстрировать все типичные выражения человеческого лица: радость, злость, удивление. Как сказал Хироши Кобаяши, доцент лаборатории, искусственные мускулы работают с помощью сжатого воздуха, и при этом используется механизм, аналогичный тому, который задействован в организме человека при формировании мимики.

Со временем инженеры надеются реализовать для Saya возможности распознавания голоса и функции видеомониторинга. Это позволит применять Saya в качестве средства связи. Например, престарелый отец беседует с роботом, внешне похожим на его сына. А сын в это же самое время сможет видеть своего отца с помощью системы видеомониторинга.

Чтобы сделать общение с роботами похожим на общение с человеком, ученые стремятся наделить свои создания искусственным интеллектом. Инженеры из лаборатории профессора Шигеки Сугано в университете Waseda University пытаются «научить» своего робота Wamoeba самостоятельно определять, как следует реагировать в той или иной ситуации.

Например, как пояснил Юки Суга, аспирант университета, робот, впервые беря «в руки» тот или иной предмет, должен будет определить, каков он (хрупкий, мягкий и т.д.), и обращаться с ним соответствующим образом.

В одной из лабораторий университета Chiba University ученые под руководством профессора Кензо Нонами, разработали шестиногого робота-«миноискателя». Comet II имеет размеры 180x120 см и весит 120 кг. Шесть ног робота поддерживают его тело, оснащенная датчиками правая «рука» ищет мины, а левая помечает места, где они обнаружены.

Comet II способен искать наземные мины и указывать их положение с помощью системы глобального позиционирования. Эта информация затем передается на компьютер, установленный на безопасном расстоянии. Как подчеркнул Коу Кейкью, студент, работающий в лаборатории, этот робот может обнаруживать мину, заложенную на глубине до 70 см.

Однако существует две проблемы, которые необходимо решить, прежде чем Comet II можно будет использовать для поиска мин. Необходимо сделать робота влагоустойчивым и снабдить его автономным источником питания. Роботы Comet следующего поколения будут оснащаться бензиновыми двигателями, которые обеспечят работу в течение восьми часов.

Успехов в технологии роботов добились не только крупные организации и исследовательские лаборатории. Так, если Sony и Honda Motor потратили колоссальные деньги и время на создание двуногих прямоходящих роботов, то аспиранту японского университета оказалось достаточно 75 долл., чтобы за полгода создать радиоуправляемого робота, который может передвигаться на двух ногах.

Робот Magdan высотой 25 см выглядит и движется как робот в мультфильме. Как подчеркнул Томотака Такахаши из университета Киото, Magdan, оснащенный монитором, может перемещаться вперед и назад, поворачиваться и двигать руками.

Хотя Такахаши — аспирант, разработка Magdan не связана с его учебой. «Я хотел сделать робота просто потому, что мне нравятся роботы из мультфильмов. Я задумал этот проект еще два года назад, и за шесть месяцев мне удалось сделать прототип», — сказал он.

Такахаши подписал контракт с компанией-производителем игрушек относительно коммерческого выпуска Magdan.

Рассчитывая, что в будущем возникнет спрос на специалистов по созданию роботов, колледж Nippon Engineering College открыл факультет робототехники.

«Сейчас мы испытываем нехватку разработчиков человекоподобных роботов, — заметил Тошиюки Итакура, преподаватель нового факультета. — Пока лишь небольшое число людей, накопивших опыт и знания на протяжении многих лет работы, способны создавать в корпорациях человекоподобных роботов. Наш факультет, как предполагается, позволит студентам получить необходимые специальные знания в колледже».

Эти гостеприимные гуманоиды

Детище Honda Motor — робот Asimo — может хоть сейчас взяться за обычную человеческую работу. Его родные братья уже трудятся в музее National Museum of Emerging Science and Innovation, служат гидами в здании IBM Japan. Они приветственно махали колокольчиками, встречая посетителей Нью-Йоркской фондовой биржи в Валентинов день, и даже снимались в рекламе. (Услуги этого робота обходятся музею в 151 тыс. долл. в год — неплохая зарплата.)

SDR-4X, человекообразный робот из лаборатории Sony умеет ходить и даже танцевать, балансировать на движущейся поверхности и перемещаться по «сложному» покрытию наподобие татами, что для робота является очень сложной задачей.

Пиноккио в мире роботов

Небольшая группа японских ученых рассчитывает повторить успех сообщества свободно распространяемых программ и ОС Linux в мире человекообразных роботов.

Вот уже почти год идет работа над финансируемым японским правительством проектом Kitano Symbiotic Systems Project по созданию человекообразного робота Pino. Робот назван в честь Пиноккио — деревянного человечка из всемирно известной детской сказки, а сам проект получил имя в честь своего руководителя Хирояки Китано, эксперта по проблемам искусственного интеллекта.

Сейчас идет последний год финансирования данного проекта, робот практически закончен, и группа публикует в Internet полное техническое описание Pino, как его программной, так и аппаратной части, рассчитывая, что это будет стимулировать дальнейшую разработку.

«Мы надеемся, что исследователи будут опираться на результаты нашей работы. При этом, как и в случае с Linux, любые разработки должны предоставляться сообществу Open Pino свободно», — сказала Юкико Мацуока, участница проекта.

С момента первых публикаций в Internet группа получила свыше 6 тыс. запросов и начала продавать компоненты, необходимые для создания Pino. Набор таких компонентов стоит около 7,5 тыс. долл., однако группа считает, что это совсем не дорого.

Для сравнения: когда Sony представила своего новейшего человекообразного робота SDR-4X, Тошидата Дои, глава подразделения роботов этой компании, предположил, что SDR-4X будет стоить примерно столько же, сколько роскошная машина, то есть порядка сотен тысяч долларов.

Продажа набора компонентов для Pino повлечет за собой необходимость обеспечивать соответствие различным правилам безопасности, поэтому пока эти наборы предлагаются только исследователям, хотя в этом году планируется также выпустить упрощенную версию Pino-lite, которая, как предполагают, поступит в магазины.

Проект ставит своей целью создать робота, внешне напоминающего человека, который к тому же выглядел бы привлекательно, а также разработать системы управления роботом, в том числе самообучающуюся систему на базе искусственного интеллекта. Мацуока заметила, что группе удалось добиться успеха на обоих фронтах. Уже создана функционирующая модель, и теперь специалисты сосредотачивают свои усилия на разработке программных систем.

Забавный вид и длинный нос Pino уже хорошо известны многим японцам. Он сыграл главную роль в видеоклипе Хикару Утада, популярной японской поп-певицы. Исследователи надеются, что публикация полных спецификаций поможет их последователям в создании новых роботов, которые получат еще большую известность.

Posy — робот-цветочница

Небольшая компания Flower Robotics, возглавляемая японским дизайнером Тецуя Мацуи, и SGI Japan, местное подразделение корпорации Silicon Graphics, создали человекообразного робота.

На разработку робота Posy ушло полтора года. За его основу взят образ молодой девушки, которая преподносит букеты цветов участникам различных церемоний в Японии. Концепция была предложена Мацуи, который также принимает участие в работе над финансируемым правительством проектом Kitano Symbiotic Systems Project.

В обязанности SGI Japan в этом проекте входило создание программных и компьютерных систем. Как отметил Дио Акимото, сотрудник SGI Japan, его компания помогла Мацуи в работе над цифровыми прототипами Posy, использованными для моделирования движений робота и выработки общего управления.

Программное обеспечение, созданное подразделением SGI Alias|Wavefront, стало основой для разработки. «В отличие от таких объектов, как машины, роботы должны выполнять движения очень точные, над этим нужно работать с особой тщательностью. Поэтому программное обеспечение оказалось для моделирования весьма полезным», — заметил Акимото.

Сейчас в SGI Japan изучают возможные области применения своей разработки. Этот робот уже принимает участие в проводящейся в Японии рекламной кампании духов Guerlain KK, а SGI планирует использовать Posy в своих офисах в Японии для привлечения посетителей.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями