Человекоподобный робот-андроид SAR 400

Человекоподобный робот-андроид SAR 400
Роботы повсеместно входят в нашу повседневную жизнь. Встречу с ними удивить кого-либо уже сложно. За несущественную сумму несложный автомат варит кофе. Робот-пылесос неутомимо выполняет свою работу по дому без непосредственного вмешательства с вашей стороны - стоит только задать необходимые настройки. Сверхмощные промышленные манипуляторы занимаются точнейшей сваркой. А с помощью лазеров хирурги проводят ювелирные операции. Но, как бы то ни было, робот в нашем воображении предстает как существо человекоподобное - с головой, телом, парой рук и ног.

Но создание антропоморфного робота - дело сложное. Данного рода системы до сих пор являются штучными продуктами целых компаний, институтов и космических агентств. А между прочим, они бы нам пригодились. И дело не только в приятном внешнем виде: у антропоморфных роботов имеется масса преимуществ.



Человекоподобный робот-андроид SAR 400



Манипуляторы, созданные не на основе человекоподобия, являются сложной прецизионной системой, зачастую предназначенные для выполнения только конкретных и чаще всего довольно узких операций. Захватить, переложить, повернуть - это 1-2 движения, выполняются которые с очень высокой точностью. Применение же антропоморфных роботов в повседневной деятельности более универсально. Их манипуляторы, созданные наподобие кисти человека, способны справиться с широким спектром поставленных задач.

Кроме того, пропорции такого рода роботов не требуют доработок, так как их физические размеры близко схожи с человеческими и легко встраиваются в существующее пространство, предназначенное для людей. При том важно учесть, что схожее строение манипулятором с человеческими руками позволит им использовать обычные инструменты, предназначенные, в первую очередь, для людей. В то время, как "неантропоморфные" роботы лишены такой возможности и им требуется собственное громоздкое оборудование с встроенными наборами различного рода манипуляторов.

Наконец, управлять антропоморфным роботом на порядок проще. Для управления промышленным манипулятором вам потребуется освоить пользование специальным джойстиком с набором кнопок. При том, нужно будет потратить существенное количество времени для усвоения нюансов при управлении роботом. Даже опытные операторы растрачивают несоизмеримо большую часть времени для обдумывания деталей, связанные взаимодействием с неестественным интерфейсом манипулятора. При работе в различных условиях, чем более сложна работа и чем более опасны объекты, данный фактор становится довольно таки существенным. Психологическое давление на оператора в такие моменты возрастает, что существенно сокращает его производительность.

Как сообщил Владислав Сычков, генеральный директор НПО "Андроидная техника", в их случае для управления антропоморфным роботом человеку достаточно облачиться в экзоскелет, идентичный его анатомии. Робот, управляемый удаленно, просто копирует движения человека в экзоскелете. Такого рода управление практически не создает помех и не отвлекает оператора от его работы.

Простым подражанием копирующие действия робота считать не стоит. Его искусственный интеллект уже содержит некоторую базу примитивных движений, которые и используются в разной степени при работе в различных режимах. При автономном функционировании робот сам способен выбирать наиболее подходящие движения, далее составлять из них последовательности для достижения нужной задачи. Это - российский антропоморфный робот SAR, который уже спустя несколько лет присоединится к космонавтам на орбите.



Человекоподобный робот-андроид SAR 400



Подобного рода разработки, от конструкционных деталей и вплоть до программной системы робота - новинка в сфере технологии в России, создаваемые с нуля.

Владислав Сычков утверждает, что они являются единственной организацией в России, которые профессионально ведут исследования в области антропоморфной робототехники. Потому в 2010 - 2011 году было получено предложение провести презентацию в ЦИИНмаш о своих наработках, а также предоставить информацию о возможности применения антропоморфных роботов на космических станциях. Данный заказ исходил из того, что подобная команда США уже находились на стадии завершения работы над аналогичной разработкой - системой Robonaut 2. Уже в то время готовился её запуск к МКС.

Собственные разработки по созданию антропоморфных роботов для дальнейшей работы в космосе имеются практически у каждой влиятельной космической организации. Самой высокой популярностью обладает американский Robonaut 2. В марте 2013 года МКС посетил японский робот-астронавт Kirobo. По заказу ESA в германии ведутся разработки по системе justin.

Kirobo, разработанный в Японии, больше похож на человекоподобного робота-игрушку. Создавался он с целью не для реальной работы на орбите, и уж тем более не для манипуляции инструментами и предметами, а ради информационного обмена и общения с космонавтами в форме, близкой к естественному диалогу. Его функциональная особенность заключается в том, что он должен давать людям быструю информационную поддержку, эмоциональную разгрузку и связь.

Антропоморфный Robonaut 2, разработанный в США, является более серьезной системой. Вес нынешнего второго поколения составляет приблизительно 150 кг и имеет на себе около 350 датчиков. Он умеет захватывать и удерживать объекты разного размера и веса, способен их сортировать и складывать. С 2011 года Robonaut 2 является постоянным жителем МКС, где проходит различные испытания.



Человекоподобный робот-андроид SAR 400



С создателями аналогичных антропоморфных роботов за рубежом идет дружественная конкуренция. Конечно же, каждая команда специалистов стремится узнать о заграничных разработках коллег, как можно больше, посмотреть способы реализации тех или иных узлов, дабы именно свою конструкцию довести до совершенства. Но пока что это научно-технический вопрос, нежели политический или коммерческий, а значит, конкуренция проходит вполне миролюбиво.

У каждого агентства несколько иные подходы к задаче. К примеру, у американских разработчиков при создании Robonaut 2 руки-манипуляторы были составлены таким образом, что управление каждого пальца происходит с помощью отдельного двигателя. Российские специалисты продвинулись в этом плане далеко вперед - разработаны захваты, на каждый из которых приходится аж по три двигателя. То есть управляется, практически, каждая фаланга отдельно, прямо как пальцы человека. Это позволило в дальнейшем проводить настолько тонкие манипуляции с предметами небольшого размера, что с помощью такого манипулятора можно паять. А ведь это является очень сложной операцией.

Также стоить обратить внимание на систему управления. Разработка Robonaut 2 велась с учетом достижения максимальной автономности робота. Российские ученые больше ориентировались на копирующий режим управления. Ориентировка была на создание робота, идеально копирующая движения оператора.

С начала работы по проекту SAR, с 2011 года пройдено пять этапов развития системы. Была завершена разработка первого кинематического прототипа SAR-400. На нем была отработана общая структура, расположение оборудования и прочее. Второй этап был нацелен на разработку отдельных ключевых узлов с необходимыми для робота степенями подвижности. На данный момент, наконец, имеется образец, который можно применить для отработки определенных сценариев работы, необходимые в космосе. Такого рода опыты проводятся в тесном сотрудничестве с Центром подготовки космонавтов.

Вероятнее всего, антропоморфные роботы будут выполнять работы за бортом космической станции. Поле деятельности на околоземной орбите для подобного рода роботов вовсе не ограничивается. Уже строятся планы по использованию их для освоения Марса и луны.

Возведение и монтаж начальных конструкций будущего поселения, инспекция поверхности и забор проб - все это, несомненно, ляжет на плечи антропоморфных роботов. Для этого уже в NASA ведутся разработки колесных платформ или даже съемных "ног" для Robonaut 2. Подходящую для своего детища колёсную платформы также разрабатывают и российские разработчики SAR.

Копирующий режим управления будет использоваться в том случае, если человек - оператор располагается где-нибудь недалеко, в соседнем помещении или, скажем, на лунной базе или на корабле, располагающийся на окололунной орбите. Именно оттуда можно и будет руководить дальнейшими действиями робота.

Но в дальнейшем такой путь использования антропоморфных роботов будет опираться на автономное управление. существенных перемен в кинематической конструкции SAR это не потребует, но система управления будет изменена в корень. Акцент будет опираться на более совершенную систему технической навигации, зрения и на продвинутый искусственный интеллект.

Название SAR в последующем планируют изменить, но только после отработки системы и подтверждении её надежности и максимальной функциональности. Пока что это - Space Anthropomorphic Robot, индекс 401.














Человекоподобный робот-андроид SAR 400 российкого производства. Видео!


Всего комментариев: 0
avatar