Компании бостон динамик создала робота которого называют шагающий

О перспективах робототехники на примере одного из самых известных стартапов отрасли.

Boston Dynamics — возможно, единственная в мире технологическая компания, которая приобрела известность, не выпустив ни одного коммерческого продукта. Однако видео с испытаниями ее роботов собирают миллионы просмотров на YouTube, а некоторые из них и вовсе становятся мемами.

В июне 2017 года стало известно, что японский ИТ-гигант Softbank, создатель робота Pepper, купил Boston Dynamics. Это уже вторая смена владельца компании за последние 5 лет — в 2013 году ее приобрела Google, но сработаться предприятиям так и не удалось. По мнению экспертов, теперь Boston Dynamics придется менять философию, с которой компания жила более 20 лет.

Опытный гуру

Boston Dynamics руководит Марк Райберт — ему 67 лет, он президент и один из основателей компании. Райберт всегда носит гавайские рубашки и выглядит как классический гик в возрасте, соответствуя своему неформальному статусу гуру.

Широкая известность в профессиональном сообществе пришла к Райберту в 1980-х годах. В лаборатории LegLab Райберт создал первого в мире робота, прыгающего на одной ноге.

«Прыгуны» Райберта, как и его научные работы по теме балансирующих машин, стали классикой в роботостроении. Заложенные в них принципы использовались при создании двуногих и четвероногих роботов как в LegLab, откуда Райберт ушел в 1995 году, так и в Boston Dynamics, основанной за три года до этого.

Горные козлы и паркур

«Вот она, наша мечта», — так на одной из конференций Райберт прокомментировал видеоролик, где чередовались кадры прыжков горных козлов и трейсеров, профессионалов паркура.

«Мы должны объединить поведение робота, динамическое управление и машинный дизайн. При этом интеграция всех трех составляющих важнее, чем каждая из них по отдельности», — рассказывал на той конференции глава Boston Dynamics.

Некоторые считают, что система управления может диктовать поведение, но я не думаю, что нужно вообще что-либо диктовать. Машина взаимодействует с физическим окружением, поэтому все инструкции, которые система управления ей предоставляет — это лишь предложения о том, как можно себя вести.

Результат — реальное поведение робота — часто непредсказуем, и только эксперимент может показать, что работает, а что нет. Поэтому мы всегда думаем о поведении, управлении и механике как об одной интегрированной сущности.

Марк Райберт, президент Boston Dynamics

Полноценно реализовать эти идеи удалось в роботах, созданных по контракту с DARPA для армии США. Американские военные хотели иметь в своем распоряжении шагающего робота для переноски грузов в труднодоступной для колесного транспорта местности (в пустыне или в лесу). Так появилась целая линейка четвероногих роботов от Boston Dynamics.

BigDog и AlphaDog

BigDog был создан и впервые испытан в 2005 году. Фактически он стал первой знаменитостью среди роботов Boston Dynamics. Благодаря натуралистичным движениям BigDog напоминал вьючное животное и привлекал внимание СМИ.

Максимальная грузоподъемность BigDog составила 150 килограммов, средняя скорость передвижения — около 6 километров в час (она менялась в зависимости от походки). BigDog мог подниматься в гору с уклоном 35 градусов, а также опускаться и вставать.

В 2009 году Министерство обороны США заключило с Boston Dynamics контракт на доработку робота. Проект получил официальное название LS3 (Legged Squad Support System), но внутри Boston Dynamics ему присвоили имя AlphaDog.

Разработчикам удалось повысить грузоподъемность новой машины до 182 килограммов, а максимальное расстояние передвижения увеличилось с 32 до 45 километров. Робот научился принимать голосовые команды и самостоятельно вставать после падений. В некоторых случаях роботу требовалась помощь человека, но конструкция позволяла обойтись силами одного солдата.

Больше всего в Boston Dynamics гордились надежностью новой модели. Если версия BigDog в среднем работала полчаса до первой неисправности, то у AlphaDog этот показатель увеличился почти до трех с половиной часов.

Несмотря на успешные испытания в учениях морской пехоты в 2015 году, робот не был принят на вооружение. Среди причин называли шум от дизельного двигателя и высокую стоимость.

«Представьте себе ситуацию, когда во время военной спецоперации робот получает серьезные повреждения, и подразделению нужно или взорвать дорогостоящее секретное оборудование, или нести 100 килограммов дополнительного груза», — поясняет профессор Евгений Магид, руководитель лаборатории интеллектуальных робототехнических систем и кафедры интеллектуальной робототехники в Казанском федеральном университете.

По мнению ученого, именно высокая стоимость конечного продукта, даже без учета затрат на его разработку, стала одним из ключевых недостатков транспортной системы от Boston Dynamics.

Евгений Магид

В рамках контракта с DARPA был создан еще один четвероногий робот LittleDog — уменьшенная копия AlphaDog на почти бесшумных электромоторах. Идеи этой модели использовались в следующем поколении шагающих машин.

Spot и SpotMini

Spot — тот самый четвероногий робот, который устоял на ногах после регулярных пинков в одном из видео от Boston Dynamics.

Spot умеет бегать, ориентироваться на улице и в закрытом пространстве и преодолевать препятствия вроде бордюров и лестниц. Его младший брат SpotMini снабжен рукой-манипулятором, которая может аккуратно брать предметы и помогает вставать после падений. Это также самый тихий робот от Boston Dynamics.

Cheetah и Wildcat

По словам Марка Райберта, его любимчик среди машин Boston Dynamics — модель WildCat. Это улучшенная версия робота Cheetah, которому до сих пор принадлежит рекорд скорости передвижения среди четвероногих машин — 48 км/ч (быстрее Усейна Болта на атлетическом треке).

Если Cheetah умеет бегать только по беговой дорожке, то WildCat обладает полноценной свободой передвижения. Его максимальная скорость чуть меньше (35 км/ч), но этого достаточно для рекорда среди свободно бегающих роботов.

Механика походки WildCat повторяет механику животных — робот может идти шагом, бежать рысью или галопом. От Cheetah он унаследовал способность изгибать спину при беге, как это делают животные.

Atlas и Handle

Еще одна звезда YouTube от Boston Dynamics — человекоподобный робот Atlas. Видео с ним наиболее популярно и собрало более 20 миллионов просмотров (а заодно вызвало множество сочувственных комментариев и шуток про грядущую месть роботов).

Atlas может передвигаться в помещении и на улице, ходить по земле и тонкому слою снега, сохранять равновесие при толчках и столкновениях, носить и передавать коробки весом не более 11 килограмм, открывать двери, вставать после падений и даже создавать бардак в помещении.

Meet the JobTaker.

Именно Atlas стал героем последнего видео от Boston Dynamics, когда на одной из презентаций он случайно упал со сцены.

Atlas можно было бы назвать флагманской разработкой Boston Dynamics. Однако Райберт немного скептически относится к идее антропоморфных роботов. По его мнению, делать робота похожим на человека стоит только при необходимости. Например, как в случае с моделью PETMAN, которая была разработана в Boston Dynamics для тестирования костюмов химической защиты.

Для проведения спасательных работ или замены ручного труда антропоморфность не всегда функционально необходима. Другая разработка Boston Dynamics под названием Handle демонстрирует преимущества гибридного подхода.

Handle совмещает в себе скорость передвижения на колесах и проходимость человекоподобных опор, может перепрыгивать высокие объекты, переносить грузы весом до 45 килограммов. При этом он имеет всего 10 суставных соединений (для сравнения, у Atlas их 28).

Многие считают, что антропоморфный робот может делать все, но одинаково плохо. Антропоморфные роботы действительно подходят почти для любых задач, хотя и проигрывают биоморфному четвероногому роботу в устойчивости, грузоподъёмности и скорости передвижения.

Антропоморфные роботы могут функционировать в среде, созданной для человека, успешно использовать человеческую инфраструктуру и инструменты. Это актуально, когда роботы помогают, действуют одновременно с человеком или заменяют его. Человекоподобная форма кажется более привлекательной, мы подсознательно склонны доверять антропоморфному созданию.

Евгений Магид

По словам профессора, полезность каждого из подходов зависит от поставленной задачи.

Коммерческий интерес против прогресса

Судя по заявленным целям, Softbank более лояльна к антропоморфности роботов, чем специалисты Boston Dynamics. В японской компании ценят необходимость совместной работы машины и человека.

Скорее всего, вектор развития Boston Dynamics существенно изменится. Softbank уже приобрела французскую компанию Aldebaran Robotics, выпускающую небольших антропоморфных роботов NAO.

Японская компания Softbank производит и роботов Pepper. Они были выпущены в ограниченном количестве и продавались только в Японии по цене около $2000. Роботов раскупили еще на этапе предзаказов. В Японии они повсеместно используются в рекламных целях.

Евгений Магид

Робот Pepper на международной конференции «The 3rd Asia Future Conference»

(2016) в Японии

Евгений Магид считает, что интерес Softbank вызвали не сами роботы Boston Dynamics, а запатентованные технологии и профессиональная команда опытных исследователей для внедрения этих разработок в производство коммерческих роботов.

Google также хотела коммерциализировать продукты Boston Dynamics. Американская корпорация приобрела компанию в 2013 году вместе с восемью другими стартапами в области робототехники. За сделку отвечал Энди Рубин — один из создателей Android, в 2013 году топ-менеджер Google.

Рубин хотел собрать наиболее прогрессивные стартапы и подтолкнуть их к созданию продуктов для рынка. Робототехническое ответвление Google получило название Replicant (отсылка к «Бегущему по лезвию»), но значимых успехов добиться не удалось. По словам самого Рубина, он не ожидал, что даже первичная разработка продукта займет несколько лет.

В конце 2014 года Рубин покинул Google, сосредоточившись на развитии собственного стартапа Essential. Отношения Google и Boston Dynamics оставались неясными до 2016 года, когда было опубликовано видео с таскающим коробки Atlas и человека, толкающего робота клюшкой. Ролик не понравился рекламному отделу Google.

В интернет попало письмо руководителя PR-отдела Google Кортни Хон. Она сомневалась в полезности сотрудничества корпорации с Boston Dynamics.

Пресса восхищается технологиями, но в то же время мы наблюдаем рост негативных настроений, связанных с «ужасающим» имиджем роботов, будто они уже готовы отнять у людей рабочие места. Мы не готовы публично комментировать это видео и отвечать на вопросы, которые оно вызывает.

Из корпоративного письма Кортни Хон

Призыв отдалиться от Boston Dynamics стал поводом для решения продать компанию. Директор робототехнических проектов Google Аарон Эдзингер позже рассказал, что между корпорацией и Boston Dynamics «была кирпичная стена» — компании не понимали целей друг друга.

Удастся ли Softbank разрешить противоречие между коммерческой и научной составляющей? По мнению многих экспертов, прежние достижения Boston Dynamics стали возможны потому, что компания могла позволить себе заниматься коммерчески невыгодными проектами.

Основное конкурентное преимущество Boston Dynamics — возможность сосредоточиться на научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработках благодаря стабильному финансированию.

Поэтому их продукт получается высококачественным, но его цена отражает большие вложения в исследования и разработку и высокую себестоимость дальнейшего производства и обслуживания. Как в России, так и за рубежом такие продукты могут позволить себе только военные.

Евгений Магид

После новостей о продаже Boston Dynamics в американской прессе стали появляться призывы к Softbank. Журналисты и ученые просили японскую компанию не вмешиваться в разработку, чтобы специалисты могли продолжать работу над роботами, которые пока не приносят прибыли.

Робототехника в России

Интерес государства к робототехнике в России возродился в начале 2010-х годов, тогда же появилось и финансирование отрасли. В 2017 году несколько российских команд работают над созданием интеллектуальных роботов, подобных продуктам Boston Dynamics. Евгений Магид считает, что нельзя называть это копированием западных технологий.

Непрофессионалам зачастую кажется, что все иностранные разработки уникальны, а российские роботы полностью повторяют те или иные зарубежные аналоги. Я сужу по своему опыту работы за рубежом и вижу в российской робототехнике новизну, уникальность и большие перспективы развития.

Евгений Магид

«В России такие исследования велись еще в конце прошлого века, — рассказывает Евгений Магид. — Например, группа профессора Евгения Самуиловича Брискина из Волгоградского государственного технического университета в 1984 году разработала уникальную шагающую машину «Восьминог». Она весила 4,5 тонны и служила для ликвидации аварий и обезвреживания мин».

«В 21 веке я отметил бы компании «Сервосила» и «Андроидная техника». Последняя среди прочего занимается разработкой шагающих четвероногих роботов. Команда лаборатории интеллектуальных робототехнических систем КФУ также заинтересована в таких исследованиях. Мы рассматриваем возможность присоединиться к российскому консорциуму по разработке шагающих четвероногих роботов», — заявил профессор.

Кому нужны роботы Boston Dynamics

Больше всего интеллектуальные роботы интересуют военных. Это уже беспокоит крупнейших специалистов области. На разработку AlphaDog Минобороны США за пять лет потратило $42 миллиона. Хотя робот так и не был принят на вооружение, в будущем возможна разработка более тихой и дешевой модели.

Еще одна перспективная сфера применения — это космические исследования. Человечество стремится закрепиться на Луне, интересуется Марсом — шагающие роботы могут пригодиться при исследовании труднодоступных мест вроде пещер, карьеров и кратеров.

Несмотря на недостатки шагающих роботов — это ненадежность, низкая скорость передвижения, малая грузоподъёмность, сложность в управлении — в проходимости они превосходят колесные и гусеничные машины.

Евгений Магид

Наиболее коммерчески привлекательной считается ниша личных роботов-помощников. Именно в этой области работает Softbank, а теперь, скорее всего, и Boston Dynamics.

Разработка и развитие антропоморфных роботов — одно из ключевых направлений робототехники. Особенно это актуально для универсальных роботов-помощников, которые со временем могут стать привычным атрибутом в домашнем обиходе.

Евгений Магид

Компания Boston Dynamics занимается разработкой роботизированных систем вот уже почти 30 лет. Что называется — почувствуй себя старым. За это время команде удалось создать уникальных роботов, которые не просто передвигаются и ориентируются в пространстве, а выполняют сложнейшие (для роботов) задачи. Например — открывают двери, поднимают картонные коробки и даже падают без особого ущерба для себя, после чего встают. А еще они умеют преодолевать препятствия, бегать, прыгать и даже танцевать.

Но это мы говорим об антропоморфных роботах, а также тех системах, что похожи на животных — быков, собак и т.п. Сейчас компания занялась роботами для промышленности и бизнеса. Они вовсе не похожи на людей, но способны работать весьма и весьма эффективно. Первый такой робот — Stretch, предназначенный для разного рода складов. Сегодня на Хабре публиковалась новость о нем, но он заслуживает подробного рассказа. Танцевать не умеет, но зато может заменить собой целую кучу складских сотрудников (привет, будущее).

Что за робот такой?

Компания впервые официально рассказала о нем в своем анонсе. Система создана не для того, чтобы ею любовались, а для серьезной работы с грузами, включая разгрузку грузовиков, подготовку заказов, сортировку грузов и т.п.

Кстати, Stretch не появился бы без видео с антропоморфным Atlas, таскавшим коробки. По словам представителя компании, множество компаний проявили интерес к этому роботу, рассказав о желании получить подобных сотрудников к себе на склады. Но эффективность Atlas ограничена конструктивными особенностями, да и дорогие они очень — ни один склад за пару лет не вышел бы с таким работничком в плюс. Так что в Boston Dynamics решили разработать нечто иное. Так на свет и появился новый образец технического совершенства.

Робот этот очень подвижный, а работать он может не только с коробками, но и грузами сложной конфигурации. Плюс роботов в том, что они способны передвигаться, это не неподвижная платформа, плюс взаимодействуют друг с другом. В общем, будущее наступило, господа. Если кто планировал логистическую карьеру, наверное, время чуть обновить свои планы.

Метод проб и ошибок


Stretch пойдет в серию первым из промышленных роботов. Но у Boston Dynamics были и другие прототипы. Первый, с названием Handle, сильно отличался от Stretch. Это была платформа на колесах, которая превосходно балансировала на своих двоих и успешно перетаскивала грузы.

На этом видео показано, что робот отлично справлялся с грузами своими гуманоидными руками, но все же это был не промышленный образец.

Вторая версия была уже более утилитарной. Вместо рук ее снабдили вакуумными присосками, которые позволяли аккуратно переносить большие грузы. У нее еще оставались колеса, она она уже не была настолько подвижной, как первая версия. Больше всего, кстати, она была похожа на какую-то металлическую птицу. Степеней свободы у нее было меньше, чем у Atlas, но они и не нужны для работы на складе.

Вторая версия была всем хороша, но годилась только для относительно больших складских помещений. Если требовалось разгрузить автомобиль, здесь уже возникали сложности. По словам представителей компании, приходилось разгружать машину самостоятельно, а потом робот уже подхватывал грузы и вез их на выделенное место на складе. В общем, смысла в такой работе не очень много.

Понадобилось дополнительное время на создание концепции
Stretch. Нужна была устойчивая система, пусть даже более крупная, вместо небольшого, балансирующего на двух колесах робота. Правда, масса Stretch значительно увеличилась сейчас она составляет около 1,2 тонны. Это нужно для того, чтобы система могла подхватывать тяжелые грузы своим манипулятором и не падать. У Stretch есть еще одно достоинство кроме устойчивости — производительность. Дело в том, что он способен разгружать 800 ящиков в час. Это в пять раз больше, чем в случае Handle.

База робота, его основание, имеет такие же размеры, что и стандартный поддон (паллета). Так что робот способен пройти в любом месте на складе, где может поместиться поддон.

А теперь — за работу

Промышленные манипуляторы, способные поднимать и переставлять грузы — не редкость. Их выпускают многие компании по всему миру. Но в большинстве своем это неподвижные роборуки, которые могут работать только в одном месте. Их монтаж, демонтаж и передвижение в новую локацию требуют времени и ресурсов. А вот Stretch — подвижная платформа, о чем уже говорилось выше. Утром он может работать на складе, днем — разгружать грузовики, вечером — помогать где-то еще.

Роборука может поднимать не так много, масса груза пока не должна превышать 23 кг. С течением времени появятся и более грузоподъемные системы, но многим логистическим и промышленным компаниям вполне хватает и этого. Манипулятор зато очень подвижный — он способен складывать коробки в грузовой автомобиль снизу доверху без проблем.

Робот весьма «умный» он способен распознавать грузы, препятствия и других роботов. Размещаются датчики на том же манипуляторе, который поднимает груз. Датчиков и сенсоров — большое количество, данные с них поступают в компьютер робота, где обрабатываются при помощи пакета программ «Pick» от Boston Dynamics. Это набор алгоритмов на основе машинного обучения для обнаружения и перемещения грузов. Компания получила часть наработок, касающихся работы с грузами, после приобретения Kinema Systems.

База робота — не просто металлическая коробка. У нее сложный модульный интерфейс, к ней можно подключать разные аксессуары и модули. Так, для разгрузки грузовика можно подключить конвейерную ленту. Есть модуль, который предназначен для перевозки поддонов. Плюс ко всему, владельцы системы могут подключать дополнительные камеры, лидары, считыватели штрих-кодов и т.п.

Когда можно будет купить?


Уже в следующем году. Пока что компания планирует доработать роботизированного помощника, разработав, в частности, процесс производства, который можно масштабировать. Но это будут, скорее косметические модификации, робот не сильно изменится, разве что улучшатся его рабочие качества, включая производительность, грузоподъемность и т.п.

Первые роботы поступят на работу к партнерам компании уже этим летом — их протестируют и дадут фидбек разработчикам. В общем, недалек уже тот день, когда, проходя мимо магазинчика рядом, мы сможем видеть вместо грузчиков — роботизированных помощников.

  • Главная
  • 6 класс

  • Технология
  • Функциональное разнообразие роботов

Определение робота из Японии

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7

Выберите правильный вариант.

Самым известным из шагающих роботов являются японский робот
. Такие роботы уже используются в некоторых кафе как разносчики заказанной еды.

Определение робота из Бостон Динамик

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7

Выберите правильный вариант.

Компании Бостон Динамик создала робота, которого называют шагающий
. И теперь такой шагающий четырехногий робот стал использоваться для переноса тяжестей через пересеченную местность. Такой переносчик не устает даже после перехода в 70 км, для его работы достаточно только подзарядить батарейки.

Типы роботов

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7

Подпишите рисунки.

шагающий робот

Экзоскелет

Строительный робот

Марсоход

робот телеприсутствия

подводный робот

сельскохозяйственный робот

Определение системы управления

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7

Выберите правильный вариант.

К сервисным роботам можно отнести и систему
на автомобилях. Причем, если раньше такие системы только поддерживали определенную скорость при движении по трассе, то сейчас появились значительно более интеллектуальные системы, которые определяют еще и расстояние до идущего впереди автомобиля и позволяют двигаться со скоростью задаваемой лидером в колонне.

Определение вида медицинских роботов

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7

Выберите правильный вариант.

— это вид медицинских роботов, которые помогают людям с проблемами в опорно-двигательной системе передвигаться по полу, шагая ногами

Определение мощных роботов-манипуляторов

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7

Выберите правильный вариант.

роботы — это, как правило, мощные роботы-манипуляторы, установленные на неподвижный фундамент и способные выполнять действия в радиусе, равном длине их «руки». На конвейере их ставят в ряд сразу несколько штук, и каждый выполняет несколько операций.

Тип роботов, актуальных в наших условиях

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7

Впишите правильное название типа роботов.

Эти роботы могут быть очень актуальными в наших российских условиях. Поскольку в нашей стране много земли и мало людей, приходящихся на один квадратный километр, то при выращивании на больших площадях различных растений без автоматических помощников никак не обойтись. Их относят к типу

роботов.

О перспективах робототехники на примере одного из самых известных стартапов отрасли.

О перспективах робототехники на примере одного из самых известных стартапов отрасли.

Boston Dynamics — возможно, единственная в мире технологическая компания, которая приобрела известность, не выпустив ни одного коммерческого продукта. Однако видео с испытаниями ее роботов собирают миллионы просмотров на YouTube, а некоторые из них и вовсе становятся мемами.

В июне 2017 года стало известно, что японский ИТ-гигант Softbank, создатель робота Pepper, купил Boston Dynamics. Это уже вторая смена владельца компании за последние 5 лет — в 2013 году ее приобрела Google, но сработаться предприятиям так и не удалось. По мнению экспертов, теперь Boston Dynamics придется менять философию, с которой компания жила более 20 лет.

Опытный гуру

Boston Dynamics руководит Марк Райберт — ему 67 лет, он президент и один из основателей компании. Райберт всегда носит гавайские рубашки и выглядит как классический гик в возрасте, соответствуя своему неформальному статусу гуру.

Широкая известность в профессиональном сообществе пришла к Райберту в 1980-х годах. В лаборатории LegLab Райберт создал первого в мире робота, прыгающего на одной ноге.

«Прыгуны» Райберта, как и его научные работы по теме балансирующих машин, стали классикой в роботостроении. Заложенные в них принципы использовались при создании двуногих и четвероногих роботов как в LegLab, откуда Райберт ушел в 1995 году, так и в Boston Dynamics, основанной за три года до этого.

Горные козлы и паркур

«Вот она, наша мечта», — так на одной из конференций Райберт прокомментировал видеоролик, где чередовались кадры прыжков горных козлов и трейсеров, профессионалов паркура.

«Мы должны объединить поведение робота, динамическое управление и машинный дизайн. При этом интеграция всех трех составляющих важнее, чем каждая из них по отдельности», — рассказывал на той конференции глава Boston Dynamics.

Некоторые считают, что система управления может диктовать поведение, но я не думаю, что нужно вообще что-либо диктовать. Машина взаимодействует с физическим окружением, поэтому все инструкции, которые система управления ей предоставляет — это лишь предложения о том, как можно себя вести.

Результат — реальное поведение робота — часто непредсказуем, и только эксперимент может показать, что работает, а что нет. Поэтому мы всегда думаем о поведении, управлении и механике как об одной интегрированной сущности. ​Марк Райбертпрезидент Boston Dynamics

Полноценно реализовать эти идеи удалось в роботах, созданных по контракту с DARPA для армии США. Американские военные хотели иметь в своем распоряжении шагающего робота для переноски грузов в труднодоступной для колесного транспорта местности (в пустыне или в лесу). Так появилась целая линейка четвероногих роботов от Boston Dynamics.

BigDog и AlphaDog

BigDog был создан и впервые испытан в 2005 году. Фактически он стал первой знаменитостью среди роботов Boston Dynamics. Благодаря натуралистичным движениям BigDog напоминал вьючное животное и привлекал внимание СМИ.

Максимальная грузоподъемность BigDog составила 150 килограммов, средняя скорость передвижения — около 6 километров в час (она менялась в зависимости от походки). BigDog мог подниматься в гору с уклоном 35 градусов, а также опускаться и вставать.

В 2009 году Министерство обороны США заключило с Boston Dynamics контракт на доработку робота. Проект получил официальное название LS3 (Legged Squad Support System), но внутри Boston Dynamics ему присвоили имя AlphaDog.

Разработчикам удалось повысить грузоподъемность новой машины до 182 килограммов, а максимальное расстояние передвижения увеличилось с 32 до 45 километров. Робот научился принимать голосовые команды и самостоятельно вставать после падений. В некоторых случаях роботу требовалась помощь человека, но конструкция позволяла обойтись силами одного солдата.

Больше всего в Boston Dynamics гордились надежностью новой модели. Если версия BigDog в среднем работала полчаса до первой неисправности, то у AlphaDog этот показатель увеличился почти до трех с половиной часов.

Несмотря на успешные испытания в учениях морской пехоты в 2015 году, робот не был принят на вооружение. Среди причин называлишум от дизельного двигателя и высокую стоимость.

«Представьте себе ситуацию, когда во время военной спецоперации робот получает серьезные повреждения, и подразделению нужно или взорвать дорогостоящее секретное оборудование, или нести 100 килограммов дополнительного груза», — поясняет профессор Евгений Магид, руководитель лаборатории интеллектуальных робототехнических систем и кафедры интеллектуальной робототехники в Казанском федеральном университете.

По мнению ученого, именно высокая стоимость конечного продукта, даже без учета затрат на его разработку, стала одним из ключевых недостатков транспортной системы от Boston Dynamics.

В рамках контракта с DARPA был создан еще один четвероногий робот LittleDog — уменьшенная копия AlphaDog на почти бесшумных электромоторах. Идеи этой модели использовались в следующем поколении шагающих машин.

Spot и SpotMini

Spot — тот самый четвероногий робот, который устоял на ногах после регулярных пинков в одном из видео от Boston Dynamics.

Spot умеет бегать, ориентироваться на улице и в закрытом пространстве и преодолевать препятствия вроде бордюров и лестниц. Его младший брат SpotMini снабжен рукой-манипулятором, которая может аккуратно брать предметы и помогает вставать после падений. Это также самый тихий робот от Boston Dynamics.

Cheetah и Wildcat

По словам Марка Райберта, его любимчик среди машин Boston Dynamics — модель WildCat. Это улучшенная версия робота Cheetah, которому до сих пор принадлежит рекорд скорости передвижения среди четвероногих машин — 48 км/ч (быстрее Усейна Болта на атлетическом треке).

Если Cheetah умеет бегать только по беговой дорожке, то WildCat обладает полноценной свободой передвижения. Его максимальная скорость чуть меньше (35 км/ч), но этого достаточно для рекорда среди свободно бегающих роботов.

Механика походки WildCat повторяет механику животных — робот может идти шагом, бежать рысью или галопом. От Cheetah он унаследовал способность изгибать спину при беге, как это делают животные.

Atlas и Handle

Еще одна звезда YouTube от Boston Dynamics — человекоподобный робот Atlas. Видео с ним наиболее популярно и собрало более 20 миллионов просмотров (а заодно вызвало множество сочувственных комментариев и шуток про грядущую месть роботов).

Atlas может передвигаться в помещении и на улице, ходить по земле и тонкому слою снега, сохранять равновесие при толчках и столкновениях, носить и передавать коробки весом не более 11 килограмм, открывать двери, вставать после падений и даже создавать бардак в помещении.

Именно Atlas стал героем последнего видео от Boston Dynamics, когда на одной из презентаций он случайно упал со сцены.

Atlas можно было бы назвать флагманской разработкой Boston Dynamics. Однако Райберт немного скептически относится к идее антропоморфных роботов. По его мнению, делать робота похожим на человека стоит только при необходимости. Например, как в случае с моделью PETMAN, которая была разработана в Boston Dynamics для тестирования костюмов химической защиты.

Для проведения спасательных работ или замены ручного труда антропоморфность не всегда функционально необходима. Другая разработка Boston Dynamics под названием Handle демонстрирует преимущества гибридного подхода.

Handle совмещает в себе скорость передвижения на колесах и проходимость человекоподобных опор, может перепрыгивать высокие объекты, переносить грузы весом до 45 килограммов. При этом он имеет всего 10 суставных соединений (для сравнения, у Atlas их 28).

Многие считают, что антропоморфный робот может делать все, но одинаково плохо. Антропоморфные роботы действительно подходят почти для любых задач, хотя и проигрывают биоморфному четвероногому роботу в устойчивости, грузоподъёмности и скорости передвижения.

Антропоморфные роботы могут функционировать в среде, созданной для человека, успешно использовать человеческую инфраструктуру и инструменты. Это актуально, когда роботы помогают, действуют одновременно с человеком или заменяют его. Человекоподобная форма кажется более привлекательной, мы подсознательно склонны доверять антропоморфному созданию.Евгений Магид

По словам профессора, полезность каждого из подходов зависит от поставленной задачи.

Коммерческий интерес против прогресса

Судя по заявленным целям, Softbank более лояльна к антропоморфности роботов, чем специалисты Boston Dynamics. В японской компании ценят необходимость совместной работы машины и человека.

Скорее всего, вектор развития Boston Dynamics существенно изменится. Softbank уже приобрела французскую компанию Aldebaran Robotics, выпускающую небольших антропоморфных роботов NAO.

Японская компания Softbank производит и роботов Pepper. Они были выпущены в ограниченном количестве и продавались только в Японии по цене около $2000. Роботов раскупили еще на этапе предзаказов. В Японии они повсеместно используются в рекламных целях.

Евгений Магид

Евгений Магид считает, что интерес Softbank вызвали не сами роботы Boston Dynamics, а запатентованные технологии и профессиональная команда опытных исследователей для внедрения этих разработок в производство коммерческих роботов.

Google также хотела коммерциализировать продукты Boston Dynamics. Американская корпорация приобрела компанию в 2013 году вместе с восемью другими стартапами в области робототехники. За сделку отвечал Энди Рубин — один из создателей Android, в 2013 году топ-менеджер Google.

Рубин хотел собрать наиболее прогрессивные стартапы и подтолкнуть их к созданию продуктов для рынка. Робототехническое ответвление Google получило название Replicant (отсылка к «Бегущему по лезвию»), но значимых успехов добиться не удалось. По словам самого Рубина, он не ожидал, что даже первичная разработка продукта займет несколько лет.

В конце 2014 года Рубин покинул Google, сосредоточившись на развитии собственного стартапа Essential. Отношения Google и Boston Dynamics оставались неясными до 2016 года, когда было опубликовано видео с таскающим коробки Atlas и человека, толкающего робота клюшкой. Ролик не понравился рекламному отделу Google.

В интернет попало письмо руководителя PR-отдела Google Кортни Хон. Она сомневалась в полезности сотрудничества корпорации с Boston Dynamics.

Пресса восхищается технологиями, но в то же время мы наблюдаем рост негативных настроений, связанных с «ужасающим» имиджем роботов, будто они уже готовы отнять у людей рабочие места. Мы не готовы публично комментировать это видео и отвечать на вопросы, которые оно вызывает.

Из корпоративного письма Кортни Хон

Призыв отдалиться от Boston Dynamics стал поводом для решения продать компанию. Директор робототехнических проектов Google Аарон Эдзингер позже рассказал, что между корпорацией и Boston Dynamics «была кирпичная стена» — компании не понимали целей друг друга.

Удастся ли Softbank разрешить противоречие между коммерческой и научной составляющей? По мнению многих экспертов, прежние достижения Boston Dynamics стали возможны потому, что компания могла позволить себе заниматься коммерчески невыгодными проектами.

Основное конкурентное преимущество Boston Dynamics — возможность сосредоточиться на научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработках благодаря стабильному финансированию.

Поэтому их продукт получается высококачественным, но его цена отражает большие вложения в исследования и разработку и высокую себестоимость дальнейшего производства и обслуживания. Как в России, так и за рубежом такие продукты могут позволить себе только военные.

Евгений Магид

После новостей о продаже Boston Dynamics в американской прессе стали появляться призывы к Softbank. Журналисты и ученые просили японскую компанию не вмешиваться в разработку, чтобы специалисты могли продолжать работу над роботами, которые пока не приносят прибыли.

Догнать эволюцию: робототехника в России

Интерес государства к робототехнике в России возродился в начале 2010-х годов, тогда же появилось и финансирование отрасли. В 2017 году несколько российских команд работают над созданием интеллектуальных роботов, подобных продуктам Boston Dynamics. Евгений Магид считает, что нельзя называть это копированием западных технологий.

Больше всего интеллектуальные роботы интересуют военных. Это уже беспокоит крупнейших специалистов области. На разработку AlphaDog Минобороны США за пять лет потратило $42 миллиона. Хотя робот так и не был принят на вооружение, в будущем возможна разработка более тихой и дешевой модели.
Еще одна перспективная сфера применения — это космические исследования. Человечество стремится закрепиться на Луне, интересуется Марсом — шагающие роботы могут пригодиться при исследовании труднодоступных мест вроде пещер, карьеров и кратеров.

Несмотря на недостатки шагающих роботов — это ненадежность, низкая скорость передвижения, малая грузоподъёмность, сложность в управлении — в проходимости они превосходят колесные и гусеничные машины.

Евгений Магид

Наиболее коммерчески привлекательной считается ниша личных роботов-помощников. Именно в этой области работает Softbank, а теперь, скорее всего, и Boston Dynamics.

Разработка и развитие антропоморфных роботов — одно из ключевых направлений робототехники. Особенно это актуально для универсальных роботов-помощников, которые со временем могут стать привычным атрибутом в домашнем обиходе.

Евгений Магид

Роботы

Американская компания Boston Dynamics представила новое поколение шагающих роботов под названием Spot Mini.

Судя по видеозаписи, новый робот быстрее и проворнее модели предыдущего поколения под названием WildCat.

Boston Dynamics стали популярны благодаря публикации серии исследований и видеороликов, в которых показана реальная способность роботов взаимодействовать с окружающей средой. Кроме роботов Big Dog, WildCat и Spot Mini, в списке разработок стартапа — робот-андроид Atlas, который с помощью системы сенсоров и сервоприводов может передвигаться с грузом в пределах нескольких зданий, а так же PETMAN — первый антропоморфный робот, способный двигаться как человек.

Самым последним новшеством из области робототехники компании Boston Dynamics является Petman – двуногий с вертикальным туловищем робот. Основной отличительной особенностью этого жутковатого устройства является полная имитация движений человека при быстрой ходьбе, что достигается благодаря двигательной системе робота, скопированной с человеческих ног. Разработка этого робота в лаборатории Boston Dynamics заняла 13 месяцев, а на изготовление прототипа ушло 17 месяцев времени.

Этот робот используется для испытаний различных видов одежды, используемых для химзащиты в армии США. Petman в состоянии двигаться со скоростью 5.2 км/ч, что соответствует скорости быстрой ходьбы человека. При движении робот, подобно человеку, осуществляет ходьбу, двигая стопу, обутую в кроссовки, с пятки на пальцы.

Для придания устойчивости этому роботу используется система ориентации в пространстве и стабилизации его положения, использующая гироскопы. Благодаря этой системе, робот вполне способен устоять на ногах и вернуться в нормальное положение после толчков со стороны или столкновения с препятствием.

Дополнительно, что обуславливается предназначением этого робота, он может «потеть» в случае роста температуры под одеждой. Рост температуры обуславливается увеличением мощности нагревательных элементов в зависимости от темпа ходьбы, а собственно «потение» выполняется путем разбрызгивания внутри специальной жидкости.

Некоторые производители роботов успели стать настоящими брендами. Одна из таких компаний – Boston Dynamics. Она известна не только инновационными разработками, но и видеороликам с роботами в главных ролях.

Кто такие Boston Dynamics?

Основатель Boston Dynamics Марк Рэйберт

Инженерная компания Boston Dynamics была основана в 1992 году. Хотя ещё за 15 лет до этого президент бренда – Марк Рэйберт защитил диссертацию о новой конструкции конечностей для роботов, которая делала каждое движение машин естественным.

В 1980 Марк стал профессором университета Карнеги-Меллон, а через 6 лет разработал прыгающего робота, который мог сохранять равновесие. После он перешёл на работу в технологический институт Массачусетса, где собрал группу инженеров для своего первого бизнеса.

Компания скромно существовала до 2005 года, но потом наладила сотрудничество с DARPA (ведомством по военным технологиям в США). Именно для него Boston Dynamics разработали четвероногого BigDog. В 2005 году ролик с его испытанием принёс им всемирную славу.

В 2013 компанию за $500 млн купил Google Inc., но в 2017 перепродала – запустить коммерчески успешные проекты не получилось. Нынешний владелец Boston Dynamics японский инвестор в IT-отрасли – SoftBank.

Роботы Boston Dynamics


1. BigDog

робот bigdog

Boston Dynamics собрала его по заказу американского Министерства обороны. Перед ними стояла цель сделать вспомогательный автономный транспорт для сухопутных войск.

BigDog ходит по местности со сложным ландшафтом, выдерживает до 150 кг груза, развивает скорость до 6,4 км/ч и преодолевает уклоны в 35 градусов.

Альтернативной версией стал LS3 с большей грузоподъёмностью, но меньшей скоростью. С 2015 года компания не обновляет линейку ни тех, ни других из-за шумного двигателя, который мешает маскировке.

2. LittleDog

робот littledog

Это небольшой четвероногий робот для исследовательских целей. Он появился в 2010 году. Система управления самообучаемая: она использует готовую базу данных по безопасному положению корпуса и подгружает новые шаблоны самостоятельно.

Благодаря обновлению набора движений LittleDog ходит быстрее, легче и увереннее. Сверху у него видеокамера для просмотра препятствий и текущего места. По данным от неё он выстраивает маршрут.

3. Spot и SpotMini

spot

Младшие братья BigDog. Они устойчивее, так как первоначально их делали для спасательных операций. Двигатель работает тише.

Модель Spot похожа на большую собаку, выдерживает 23 кг веса и действует автономно 45 минут.

Spot был частым героем на YouTube. Научившись подниматься по лестницам и преодолевать препятствия, машина инспектировала строительные площадки в Японии, о чём снято несколько роликов.

Робот SpotMini компактнее и работоспособнее. Он сделан для дома и офиса: рука-манипулятор подаёт напитки, и выбрасывает мусор.

По популярности он не отстаёт от старшего брата: на выставке MARS-2018 основатель Amazon Джефф Безос прогулялся со SpotMini по лужайке перед Экспоцентром.

робот spotmini и джефф безос

В 2018 году появилось видео, где SpotMini танцует под трек Uptown Funk. Он убедительно повторял «лунную походку», движения из хип-хопа и даже тверкает. Здесь инженеры Boston Dynamics сделали акцент на том, какие эмоции вызывает SpotMini.

Робот spotmini от boston dynamics танцует

На другом ролике сотрудник Boston Dynamics мешал SpotMini открыть дверь. Он блокировал сенсоры, отталкивал его клюшкой и тянул за поводок. Все попытки специалиста провалились. Собакоподобная машина ломилась вперёд. Она работа автономно после команды «Идти».

Робот spotmini от boston dynamics открывает дверь

Компания сказала, что робот не пострадал, но раз его так тяжело останавливать, нужно подумать о безопасности человека. Другие эксперименты показали, что SpotMini может работать в паре со своей основной версией, чтобы открывать двери сообща.

В 2019 году Boston Dynamics показала, как группа роботов тянет грузовик. Ролик сделали к серийному производству роботов-собак для гражданских целей.

Роботы spotmini от boston dynamics тянут грузовик

Это не единственный подобный опыт Boston Dynamic. В 2015 году три модели Spot везли на санях Санта-Клауса.

Роботы spotmini от boston dynamics везут Санта Клауса

4. CHEETAH

cheetah

Четвероногий робот с рекордной скоростью – до 45 км/ч. Высокая скорость стала возможна благодаря его гибкой «спине».

«Гепард» от Boston Dynamics положил начало «кошачьей» коллекции роботов. В 2013 появилась новая версия – WildCat. Этот спринтер-разведчик бегает не так быстро (до 25-30 км/ч), но передвигается по открытой местности и работает сам.

cheetah wildcat

Он анализирует положение корпуса относительно других объектов, спокойно меняет траекторию и разворачивается без падений. Грузоподъёмность – 150 кг.

5. RiSE

rise

Шестиногий робот, который похож на насекомое. Особенность – преодоление вертикальных препятствий. За счёт хвоста и микрозацепов на ногах RiSE карабкается по заборам, деревьям и бетонным стенам со скоростью 30 см/с.

Каждая нога управляется парой электрических моторов, а бортовой компьютер отвечает за связь сенсоров и обработку данных. Вес – 2 кг, а длина – 0,25 м.

6. PETMAN

petman

Это первый андроид от BD. Его сделали для тестирования спецодежды и химзащиты. Техническая начинка во многом напоминает BigDog. PETMAN – исключительно лабораторная версия, представленная в 2013 году.

7. Atlas

Робот Атлас от Boston Dynamics делает сальто

Усовершенствованная версия робота-человека. Он может ходить по пересеченной местности (даже по рыхлому снегу), таскать грузы и забираться на преграды с помощью рук.

Чтобы облегчить конструкцию, детали делали на 3D-принтере. Высота составила 180 см, а вес – 82 кг. Atlas оснащён стерео-зрением и дальномером.

Больше всего скандальных экспериментов пришлось именно на его долю. В 2016 году он стал известным на весь мир из-за ролика, где сотрудник компании толкал его клюшкой и выбивал коробку из рук. Через год после этого робот от Boston Dynamics сделал сальто назад и смог долго простоять на одной ноге.

У робота Атлас от Boston Dynamics выбивают коробки из рук и толкают клюшкой

Потом он показал навыки паркура, взбирался на стойки и перепрыгивал через брёвна. Подобная «уличная акробатика» позволяет использовать Atlas в поисковых операциях даже в экстремальных условиях.

Робот Атлас от Boston Dynamics делает паркур

Первого апреля появилась новость, что от Boston Dynamics сбежал робот. Источники сообщали, что модель Atlas скрылась из штаба компании ночью. Информация не подтвердилась, поэтому скорее всего, была шуткой от разработчиков.

Такие розыгрыши не редкость. Год назад вышел фейк о том, что ведущий инженер Boston Dynamics ушёл с поста после протестов гендерных активистов, которые возмущались издевательствами над роботами во время тестирований.

8. RHex

rhex

Миниатюрный военный робот-разведчик получил прозвище «таракан». RHex оснащён двигателем с тремя парами округлых дуг, что позволяет передвигаться по камням, грязи, песку, лестницам.

9. SandFlea

sandflea

Мини-робот «песчаная блоха» с весом в 5 кг предназначен для разведки. У него есть пневматическая нога со сжатым углекислым газом, благодаря ей он подпрыгивает на высоту 10 м (без подзарядки «блохи» хватает на 25 прыжков).

10. Handle

handle

Двухметровый робот-грузчик. Развивает скорость до 4 м/с на ровной поверхности, поднимает грузы до 45 кг, прыгает на метр в высоту. Handle нечто среднее между электрическим самокатом и гуманоидом Atlas. По словам Марка Рэйберта, он напоминает «робота из ночных кошмаров».

Заряда аккумулятора хватает на 24 км. Общий вес – 105 кг. Точная система координации помогает ему маневрировать, поэтому он сохраняет устойчивость даже на лестнице.

Пользователи прозвали машину «тираннозавром», а ещё выдвинули теорию, что скоро Handle заменит низкоквалифицированных работников на производстве.


Читайте: Экзоскелеты на службе у человека


Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Компании по перевозке вещей в другой город стоимость транспортные
  • Компании предоставляющие складские транспортные или другие услуги
  • Компания cognitive technologies выпускает программу ответ на тест
  • Компания арго каталог продукции официальный сайт с ценами каталог
  • Компания аэрофлот купить билеты на самолет онлайн аэрофлот дешево