«Восстание машин» в Японии: современность и перспективы

Робототехника некоторое время находилась на задворках технологических разработок, но сейчас она снова входит в силу. В новой стратегии развития, принятой правительством в июне 2014 года, упоминается промышленная революция с использованием роботов, и к концу года предусмотрено разработать конкретный план использования роботов на пять следующих лет. В том же месяце компания Softbank представила нового робота-андроида «Pepper». Начало продаж запланировано на февраль 2015 года, его цена будет составлять 190 тысяч йен, и такая дешевизна всколыхнула деловые круги.

Япония лидирует в разработке андроидов

Симидзу Масахару родился в 1974 году. С тех пор, как он поступил на учёбу в аспирантуру Университета Аояма гакуин, в лабораторию профессора Томиямы Кэна, где проводят исследования, связанные с робототехникой, он стал заниматься системной архитектурой роботов. Поработав в Агентстве науки и технологии Японии, поступил на работу в Технологический институт Тиба, в Центр исследований технологии роботов будущего (fuRo). (Фотография Ямады Синдзи)

«Япония опережает другие страны мира в разработке прямоходящих роботов-андроидов. Очень большую роль в этом, несомненно, сыграла анимация. Множество учёных, разрабатывающих роботов, вдохновлялось мультфильмами – Могучий Атом, Дораэмон», – говорит Симидзу Масахару, ведущий исследователь Центра робототехники (fuRo, Future Robotics Technology Center) Технологического института Тиба, – «Я, например, получил учёную степень доктора наук в области системной архитектуры андроидов; я из поколения, которое засматривалось аниме «Mobile Suit Gundam», – и он в какой-то степени на нас повлиял».

В разработках андроидов робот «ASIMO» компании Honda стал важным рубежом. Honda начала разработки андроидов в 1986 году. Тогда ещё прямоходящие роботы были в диковинку, и считалось, что технологически осуществить прямохождение очень сложно. «ASIMO» представили в 2000 году, а в середине 1990-х показывали прототипы «P2», «P3» и другие; тогда они вызвали среди разработчиков бум прямоходящих роботов. Каковы же на сегодняшний день успехи в создании технологии прямоходящих роботов?

«Поначалу было сложно создать технологию прямохождения, а сейчас эти усилия приносят свои результаты: роботы уже бегают. Но это всё-таки пока на экспериментальном уровне, на уровне презентаций, а до производства роботов, практически применяемых в реальных условиях, которых можно было бы использовать как инструмент, – до такого технологического уровня мы пока не дошли».

Каково будущее двуногих роботов?

«morph3» – робот, разработанный совместно Симбиотическими системами Китано ERATO при Агентстве науки и технологии Японии и промышленным дизайнером Яманакой Сюндзи. С 1 июня 2003 г. группа разработчиков «morph3» перешла в Центр исследований технологии роботов будущего (fuRo) при Технологическом институте Тиба, где и продолжает разработки. ©fuRo

Концепция робота «morph3» (см. видео), над созданием которого в числе других работал и Симидзу Масахару, – «металлический атлет», то есть небольшой и лёгкий робот, обладающий очень подвижными суставами и способный совершать самые разные движения. Технологии, испытанные в этом небольшом роботе, который обладает прекрасными характеристиками устройства тела, в будущем могут быть использованы в разработке подвижных материальных интерфейсов для удалённой коммуникации.

«Например, представьте себе, что при рукопожатии сила, с которой вы пожимаете друг другу руки, передаётся вам посредством миниатюрных роботов-андроидов. Передача визуальной и звуковой информации возможна посредством компьютеров и мобильных телефонов через Интернет, но для передачи осязательных ощущений, силы, необходимы робототехнологии», – говорит Симидзу Масахару.

Новый двуногий робот «core» (см. видео), который сейчас разрабатывается в Технологическом институте Тиба, служит для транспортировки. Это один из самых мощных роботов такого типа в мире, его грузоподъёмность составляет около 100 кг. Симидзу Масахару так описывает его: «Это – базовая разработка нового транспортного средства, при помощи которого люди, испытывающие трудности при ходьбе либо неспособные к самостоятельному передвижению, или же просто не обладающие достаточной силой, могли бы перемещаться по лестницам, взбираться по горным склонам... В чём смысл разработок роботов-андроидов? Их часто сравнивают с гоночными автомобилями «Формула 1». Они воплощают продолжение идеи автомобиля, но машина с такими данными не может ездить по обычным дорогам, зато в них используются самые передовые технологии, и различные аспекты этих технологий находят практическое применение в повседневности».

Двуногий робот «core» будет способен возить людей и переносить грузы в 100 кг (Фотография: Ямада Синдзи)

Авария на АЭС и рост важности роботов для работ в чрезвычайных ситуациях

В отличие от андроидов, роботы для особых работ в чрезвычайных ситуациях более специализированы. После аварии на АЭС «Фукусима-1», случившейся вслед за землетрясением и цунами 11 марта 2011 года, была высоко оценена важность таких роботов.

Первым из японских роботов, использовавшихся на этой АЭС, был разработанный в Технологическом институте Тиба робот для АЭС «Quince», но раньше него в здании реактора работал американский «PackBot».

«В то время много говорили о том, что Япония – передовая в робототехнике страна, и всё равно зачем-то использовали американского робота; можно было использовать «ASIMO» и т. п. На самом деле андроиды были ещё на демонстрационном, рекламном уровне, они показывали применяемые технологии», – вспоминает Симидзу Масахару.

Он говорит: «PackBot» – это изначально гусеничный робот-разведчик. Хотя он может отслеживать радиацию, зато по способности двигаться через завалы, по крутым и узким лестницам, он уступал нашему «Quince». При разработке нашего робота мы рассчитывали, что он будет пробираться через обломки, как после землетрясения 1995 года в Кобе, и вести поиск. Он не был подготовлен к работе на АЭС, поэтому мы потратили около трёх месяцев, чтобы переоборудовать, обеспечить защиту от радиации, внести другие усовершенствования, и тогда уже отправили на АЭС. Он взобрался до пятого этажа здания и снимал видеокамерой обстановку... К сожалению, у первого «Quince», которому удалось провести съёмку на пятом этаже, на обратном пути на 3 этаже запутались провода, и он не смог продолжать движение. После усовершенствований туда отправили 2-й и 3-й «Quince», они проводили съёмки на пятом этаже и благополучно возвращались, они используются на обследовании станции и сейчас».

В качестве преемника «Quince» Технологический институт Тиба создал роботов «Sakura 1» и «Sakura 2», которые с самого начала разрабатывались специально для работ на АЭС. «Sakura 1» значительно меньше «Quince» по размерам, за счёт чего может проходить в узких местах. «Sakura 2» может быть оборудована двухметровым манипулятором с камерой, сделанным так, чтобы робот мог поднять его и снимать там, куда не может взобраться сам, либо же просовывать в узкие промежутки.

В соревнованиях роботов для чрезвычайных ситуаций побеждает венчурная компания Токийского университета

Так в Японии работали над усовершенствованием роботов для чрезвычайных ситуаций, исходя из реальных задач, поставленных стихийным бедствием 11 марта 2014 года. Тем временем в США сосредоточили усилия на разработке многофункциональных роботов-андроидов, способных работать в чрезвычайных ситуациях. В конце 2013 г. Агентство по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам США (DARPA) организовало состязания роботов DRC (DARPA Robotics Challenge), целью которых было стимулировать разработки роботов, которые могли бы работать в чрезвычайных ситуациях, в особенности во время аварий на АЭС. Требовалось выполнить восемь заданий, среди которых было вождение автомобиля. Это задумывалось явно в расчёте на роботов, сходных по форме с человеком. Симидзу Масахару воспользовался этим случаем наблюдать состязания роботов, воплотивших в себе передовые технологии.

«Победителем стал робот, созданный венчурной компанией Токийского университета «SCHAFT». У этого робота две ноги и две руки; в отличие от человека, у него нет передней и задней стороны, он сделан гибким, чтобы проводить работы в зоне бедствия. Только одно из заданий, проход через завалы, у него заняло гораздо большее время, чем у гусеничных моделей... Общие результаты показывают, что, за исключением команды, управлявшей человекообразным роботом «ATLAS» от DARPA, высшие награды получили команды с другими типами роботов – обезьянообразными, то есть передвигающимися на четырёх конечностях, с моделями, в которых использованы гусеницы, закреплённые на конечностях. Стало очевидно, что у человекообразных роботов ещё много аспектов, которые нужно доработать. И всё же, глядя на «SCHAFT», я чувствовал, насколько высоки японские технологии человекообразных роботов. Только вот в ноябре 2013 года эту компанию выкупил Google...».

Робот «SCHAFT» водит автомобиль ©DARPA

Выгоды японско-американского сотрудничества

Япония и США обладают сходным пониманием необходимости разработок роботов для чрезвычайных ситуаций и претворения их в жизнь. Япония тоже включилась в гонку создания роботов, которые могут участвовать в DRC. Симидзу Масахару говорит: «Я думаю, что в США высоко оценивают японские технологии человекоподобных роботов и хотят использовать наработки, созданные в Японии».

Если для США выгода от сотрудничества в возможности использовать японские технологии, то какие же блага получает Япония? «Очень большое значение имеет то, что мы можем проводить тесты производительности, выполняя различные задачи в ходе масштабных презентаций, таких, как DRC, для которой полностью арендуют автотрек. После таких презентаций разработки роботов активизируются. По запросу министерства экономики, торговли и промышленности объединённая команда Технологического института Тиба, Токийского университета, Осакского университета и Университета Кобе работает над созданием человекоподобного робота с двумя ногами и руками, с которым выступит на DRC в июне 2015 года. В нём мы сможем в полной мере показать преимущества тех ноу-хау, которые были созданы при разработке «Sakura 1» и «Sakura 2» для работы в чрезвычайных ситуациях».

Бум покупок в Америке – признак оживления рынка роботов

Начиная с компании Google, выкупающей венчурные компании по разработке роботов, включая вышеупомянутую SCHAFT, всё активнее американские лидеры IT и сильные венчурные инвесторы вкладывают деньги в робототехнику. По словам Симидзу Масахару, в Америке сейчас настоящий бум робототехники.

«Американские предприниматели, вероятно, считают, что робототехника нуждается в небольшом толчке, чтобы начать приносить ощутимые результаты. С другой же стороны, в Японии как государственные организации, так и частные предприятия до сих пор инвестировали в надежде на перспективу. Поскольку это были вложения в расчёте на будущее, а пока что, несмотря на вложения, роботы ещё не дошли до стадии практического применения и использования в промышленности, то с дальнейшими достаточными для разработок инвестициями уже не торопились», – рассказывает Симидзу Масахару.

Постепенно наступает осознание того, что робототехника может с успехом применяться в каких-то областях повседневной жизни и быть востребована на рынке. Робот «Roomba», выпущенный американской компанией iRobot в 2002 году, стал хитом продаж. Таких роботов наконец-то недавно стали выпускать Toshiba, Sharp и другие производители.

Сон Масаёси, глава корпорации Softbank (справа) и Бруно Мезонье, директор дочерней компании Aldebaran Robotics, на презентации робота «Pepper», способного определять эмоции и реагировать на них (5 июня 2014 г.; фото Jiji Press)

Симидзу Масахару говорит, что действия Сон Масаёси, купившего в 2012 г. французскую компанию Aldebaran Robotics и разработавшего робота «Pepper», само собой, оживили рынок и стали большим стимулом для японской робототехнической промышленности. «Вселяет надежду то, что среди японских инвесторов и бизнесменов есть люди, чутко воспринимающие большие возможности, которые скрывает в себе робототехника», – говорит он.

Симидзу Масахару сказал, что хочет сохранить то упоение творчеством, которое он испытывает, когда создаёт что-то новое. Он говорит: «По поводу застоя в отрасли обслуживающих роботов существует мнение, что невозможно рассчитать требуемый бюджет – для этого нужно определить запросы потребителей, объединить различные существующие сейчас технологии, создать полезный продукт, а без этого не будет рынка такой продукции. Всё так и есть, но если исходить только из этого, новый продукт никогда не появится. Самое лучшее, на мой взгляд, – это обдумать то, что мне самому кажется интересным, представить это миру и заинтересовать всех своими идеями. Я снова вспоминаю собственную радость и увлечённость в те времена, когда я начал заниматься разработкой роботов, и сейчас мне кажется, что наконец-то появляются условия, которые увеличат эту увлечённость».

Статья написана по материалам интервью, проведенного 19 августа 2014 г. сотрудниками редакционного отдела nippon.com. Фотография вверху страницы: Ямада Синдзи

(Оригинал статьи опубликован на японском языке 26 сентября 2014 г.)