Робототехника: все, что нужно знать о роботах. Современные роботы в нашем мире

Робототехника - прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем.

Слово «робототехника» (в его английском варианте «robotics») было впервые использовано в печати Айзеком Азимовым в научно-фантастическом рассказе «Лжец», опубликованном в 1941 году.

Робот (чеш. robot, от robota - подневольный труд или rob - раб) - автоматическое устройство, созданное по принципу живого организма.

Действуя по заранее заложенной программе и получая информацию о внешнем мире от датчиков (аналогов органов чувств живых организмов), робот самостоятельно осуществляет производственные и иные операции, обычно выполняемые человеком (либо животными). При этом робот может как и иметь связь с оператором (получать от него команды), так и действовать автономно.

“Современные роботы, созданные на базе самых последних достижений науки и техники, применяются во всех сферах человеческой деятельности. Люди получили верного помощника, способного не только выполнять опасные для жизни человека работы, но и освободить человечество от однообразных рутинных операций.” И. М. Макаров, Ю. И. Топчеев. “Робототехника: История и перспективы”

Внешний вид и конструкция современных роботов могут быть весьма разнообразными. В настоящее время впромышленном производстве широко применяются различные роботы, внешний вид которых (по причинам технического и экономического характера) далёк от «человеческого».

История

Сведения о первом практическом применении прообразов современных роботов - механических людей с автоматическим управлением - относятся к эллинистической эпохе.

Тогда на маяке, сооружённом на острове Фарос, установили четыре позолоченные женские фигуры. Днём они горели в лучах солнца, а ночью ярко освещались, так что всегда были хорошо видны издалека. Эти статуи через определённые промежутки времени, поворачиваясь, отбивали склянки; в ночное же время они издавали трубные звуки, предупреждая мореплавателей о близости берега.

Прообразами роботов были также механические фигуры, созданные арабским учёным и изобретателем Аль-Джазари (1136-1206). Так, он создал лодку с четырьмя механическими музыкантами, которые играли на бубнах, арфе и флейте.

Чертежи Леонардо да Винчи

Чертёж человекоподобного робота был сделан Леонардо да Винчи около 1495 года. Записи Леонардо, найденные в 1950-х, содержали детальные чертежи механического рыцаря, способного сидеть, раздвигать руки, двигать головой и открывать забрало. Дизайн, скорее всего, основан на анатомических исследованиях, записанных в Витрувианском человеке. Неизвестно, пытался ли Леонардо построить робота.

С начала XVIII века в прессе начали появляться сообщения о машинах с «признаками разума», однако в большинстве случаев выяснялось, что это мошенничество. Внутри механизмов прятались живые люди или дрессированные животные.

Французский механик и изобретатель Жак де Вокансон создал в 1738 году первое работающее человекоподобное устройство (андроид), которое играло на флейте. Он также изготовил механических уток, которые, как говорили, умели клевать корм и «испражняться».

Виды роботов

Промышленные роботы
Появление станков с числовым программным управлением привело к созданию программируемых манипуляторов для разнообразных операций по загрузке и разгрузке станков.

Появление в 70-х гг. микропроцессорных систем управления и замена специализированных устройств управления на программируемые контроллеры позволили снизить стоимость роботов в три раза, сделав рентабельным их массовое внедрение в промышленности. Этому способствовали объективные предпосылки развития промышленного производства.

Несмотря на их высокую стоимость, численность промышленных роботов в странах с развитым производством быстро растёт. Основная причина массовой роботизации такова:

«Роботы выполняют сложные производственные операции по 24 ч в сутки. Выпускаемая продукция при этом имеет высокое качество. Они… не болеют, не нуждаются в обеденном перерыве и отдыхе, не бастуют, не требуют повышения заработной платы и пенсии. Роботы не подвержены влиянию температуры окружающей среды либо воздействию газов или выбросов агрессивных веществ, опасных для жизни человека».

Медицинские роботы
В последние годы роботы получают всё большее применение в медицине; в частности, разрабатываются различные модели хирургических роботов.

Ещё в 1985 году робот Unimation Puma 200 был использован для позиционирования хирургической иглы при выполнении биопсии головного мозга, проводившейся под управлением компьютера.

В 1992 году разработанный в Имперском колледже Лондона робот ProBot впервые осуществил операцию на предстательной железе, положив начало практической роботизированной хирургии.

Робот Da Vinci

С 2000 года компания Intuitive Surgical серийно выпускает робот Da Vinci, предназначенный для лапароскопических операций и установленный в нескольких сотнях клиник по всему миру.

Бытовые роботы

Одним из первых примеров удачной массовой промышленной реализации бытовых роботов стала механическая собачка AIBO корпорации Sony.

Робот-пылесос iRobot

В сентябре 2005 в свободную продажу впервые поступили первые человекообразные роботы «Вакамару» производства фирмы Mitsubishi. Робот стоимостью $15 тыс. способен узнавать лица, понимать некоторые фразы, давать справки, выполнять некоторые секретарские функции, следить за помещением.

Всё большую популярность набирают роботы-уборщики (по своей сути - автоматические пылесосы), способные самостоятельно прибраться в квартире и вернуться на место для подзарядки без участия человека.

Боевые роботы

Боевым роботом называют автоматическое устройство, заменяющее человека в боевых ситуациях или при работе в условиях, несовместимых с возможностями человека, в военных целях: разведка, боевые действия, разминирование и т. п.

Беспилотник

Боевыми роботами являются не только автоматические устройства с антропоморфным действием, которые частично или полностью заменяют человека, но и действующие в воздушной и водной среде, не являющейся средой обитания человека (авиационные беспилотные с дистанционным управлением, подводные аппараты и надводные корабли).

В настоящее время большинство боевых роботов являются устройствами телеприсутствия, и лишь очень немногие модели имеют возможность выполнять некоторые задачи автономно, без вмешательства оператора.

В Технологическом институте Джорджии под руководством профессора Хенрика Кристенсена разработаны напоминающие муравьёв инсектоморфные роботы, способные обследовать здание на предмет наличия там врагов и мин-ловушек (доставляются к зданию «главным роботом» - мобильным роботом на гусеничном ходу).

Получили распространение в войсках и летающие роботы. На начало 2012 года военными во всём мире использовались около 10 тысяч наземных и 5 тысяч летающих роботов; 45 стран мира разрабатывало или закупало военных роботов.

Роботы-учёные

Первые роботы-учёные Адам и Ева были созданы в рамках проекта Robot Scientist университета Аберистуита и в 2009 году одним из них было совершено первое научное открыти.

К роботам-учёным безусловно можно отнести роботов, с помощью которых исследовались вентиляционные шахты Большой Пирамиды Хеопса. С их помощью были открыты т. н. «дверки Гантенбринка» и т. н. «ниши Хеопса». Исследования продолжаются.

Система передвижения

Для передвижения по открытой местности чаще всего используют колёсный или гусеничный движитель (примерами подобных роботов могут служить Warrior и PackBot).

Реже используются шагающие системы (примерами подобных роботов могут служить BigDog и Asimo).

Роботы BigDog

Для неровных поверхностей создаются гибридные конструкции, сочетающие колёсный или гусеничный ход со сложной кинематикой движения колёс. Такая конструкция была применена в луноходе.

Внутри помещений, на промышленных объектах роботы передвигаются вдоль монорельсов, по напольной колее и т. д. Для перемещения по наклонным или вертикальным плоскостям, по трубам используются системы, аналогичные «шагающим» конструкциям, но с вакуумными присосками.

Также известны роботы, использующие принципы движения живых организмов - змей, червей, рыб, птиц, насекомых и других типах роботов бионического происхождения.

Робот Tuna

Система распознавания образов

Системы распознавания уже способны определять простые трехмерные предметы, их ориентацию и композицию в пространстве, а также могут достраивать недостающие части, пользуясь информацией из своей базы данных (например, собирать конструктор Lego).

Двигатели

В настоящее время в качестве приводов обычно используются двигатели постоянного тока, шаговые электродвигатели и сервоприводы.

Существуют разработки двигателей, не использующих в своей конструкции моторов: например, технология сокращения материала под действием электрического тока (или поля), которая позволяет добиться более точного соответствия движения робота натуральным плавным движениям живых существ.

Математическая база

Робот Aibo

Помимо уже широко применяющихся нейросетевых технологий, существуют алгоритмы самообучения взаимодействию робота с окружающими предметами в реальном трёхмерном мире: робот-собака Aibo под управлением таких алгоритмов прошел те же стадии обучения, что и новорожденный младенец, самостоятельно научившись координировать движения своих конечностей и взаимодействовать с окружающими предметами (погремушками в детском манеже). Это дает ещё один пример математического понимания алгоритмов работы высшей нервной деятельности человека.

Системы построения модели окружающего пространства по ультразвуку или сканированием лазерным лучом широко используются в гонках роботизированных автомобилей (которые уже успешно и самостоятельно проходят реальные городские трассы и дороги на пересечённой местности с учётом неожиданно возникающих препятствий).

Внешний вид

В Японии не прекращаются разработки роботов, имеющих внешний вид, на первый взгляд неотличимый от человеческого. Развивается техника имитации эмоций и мимики «лица» роботов.

В июне 2009 года ученые Токийского университета представили человекоподобного робота «KOBIAN», способного выражать свои эмоции - счастье, страх, удивление, грусть, гнев, отвращение - с помощью жестов и мимики.

Робот KOBIAN

Робот способен открывать и закрывать глаза, двигать губами и бровями, использовать руки и ноги.

Производители роботов

Существуют компании, специализирующиеся на производстве роботов (среди крупнейших - iRobot Corporation). Роботов также выпускают некоторые компании, работающие в сфере высоких технологий: ABB, Honda, Mitsubishi, Sony, World Demanded Electronic, Gostai, KUKA.

Проводятся выставки роботов, напр. самая крупная в мире International robot exhibition (iRex) (проводится в начале ноября раз в два года в Токио, Япония).

WheeMe — первый в мире робот-массажёр, разработанный израильской компанией DreamBots. Он весит лишь 240 грамм, размером не превышает ладонь, и может спокойно перемещаться по телу человека, не падая — за это отвечает сложная система сенсоров.

«Кьюриосити» — робот размером со средний автомобиль, запущенный NASA на Марс 26 ноября 2011 года и приземлившийся 6 августа 2012. Марсоход представляет из себя автономную химическую лабораторию, созданную специально для исследования кратера Гейла. Это один из самых долгоиграющих и дорогостоящих проектов NASA, на разработку которого ушло 10 лет и 2.5 млрд. долларов.

Pleo — игрушечный динозавр от Калеба Чанга, способный оценивать обстановку, обучаться и выражать эмоции. Благодаря мощным сенсорам, Pleo может различать цвета и их оттенки, реагировать на звуки и даже чувствовать еду или лекарства. Также он изображает процесс еды и сна.

PackBot — серия военных роботов от американской компании iROBOT, запущенная в 2001 году. Использовались в Афганистане и Ираке для сбора информации, поиска мин и доставки оборудования. PackBot перемещается со скоростью до 14 км/ч и либо управляется на расстоянии, либо действует самостоятельно, полагаясь на продвинутую систему GPS.

BigDog — разработка Boston Dynamics, лучший робот в мире для передвижения по пересечённой местности. Он предназначен для военных целей, весит 110 кг при размере метр в длину и 80 см в высоту. BigDog преодолевает любую местность со скоростью 6.5 км/ч, перенося при этом 150 кг груза и находит дорогу с помощью оптической системы LIDAR и стереозрения.

I-Sobot — один из самых небольших человекоподобных роботов в мире, высотой в 16 см и весом 340 граммов. Получил награду «Лучший робот 2008 года» от Министерства экономики, торговли и промышленности Японии. I-Sobot ходит, играет на «воздушной гитаре» и способен изображать 200 различных движений. Управляется с помощью пульта или голосовыми командами.

Stanley — беспилотный автомобиль, созданный Стэнфордским университетом совместно с Volkswagen. Считается одной из лучших беспилотных машин в мире, взяв награду в 2 млн. долларов на состязании DAPRA в 2005 году. Stanley преодолел испытательную трассу в 212 км за 7 часов со средней скоростью 30 км/ч, используя систему распознавания ландшафта Sick AG LIDAR и GPS-навигатор.

KeepOn — крохотная танцующая игрушка, разработанная Хидеки Кодзимой в 2007 году. Этот робот предназначен для помощи детям с глубоким аутизмом, помогая им развить социальные навыки и координацию движений.

Shaft — робот от Google, представленный на состязании DAPRA в 2013 году. Он создан для спасательных работ и может поднимать тяжести, использовать дрели, поворачивать вентили и дверные ручки — что другим роботам обычно не удаётся. Благодаря новейшим разработкам, Schaft движется и выполняет задачи невероятно быстро и плавно.

Titan — сильнейший робот планеты, попавший в Книгу рекордов Гиннеса, детище немецкой фирмы KUKA Robotics. Titan может оперировать грузами до 1 тонны на расстоянии 6.5 метров, перемещая тяжёлые двигатели, стальные перекладины, части кораблей и самолётов и даже совмещать некоторые детали.

Эти десять роботов были разработаны либо с экспериментальными целями, либо с очевидной задачей принести пользу людям. Вполне возможно, что именно они, или вдохновлённые ими машины, окажут значительное влияние на наше будущее.

MH собрал топ-5 роботов со всего мира: от безобидных тренажеров для начинающего робототехника до самых сложных секретных разработок американских ученых. Главным критерием в этом кастинге послужила подобность своему создателю, то есть человеку. Может быть, в далеком будущем они будут спасать людей из огня и делать тебе массаж. А может - поливать все вокруг огнем и отрывать головы. Но это - в будущем. А сейчас они еще маленькие.

Этот малополезный в хозяйстве робот поможет лишь понять сами законы робототехники: какие датчики необходимы железным человечкам, как действуют сервоприводы и массу других интересных вещей. Его рекомендуется покупать начинающим суперзлодеям и механикам-энтузиастам. В наборе, кроме отвертки, ты найдешь 16 приводных модулей, целую систему соединительных механизмов, россыпь светодиодов и количество разномастных датчиков, которое зависит от комплектации. Робот сразу после сборки умеет делать пару простых трюков - остальному ты должен научить его сам через специальную программу. Можно экспериментировать бесконечно не только с действиями робота, но и с самой формой: благодаря уникальной системе соединений он может быть и собакой, и динозавром, и пауком, и всем, на что хватит твоей фантазии. Одно мы знаем точно - жену он тебе не заменит.

Стоимость: от 23 000 рублей

Этот парень уже куда серьезней и подходит для опытных механиков: помимо 16 сервомашинок, комплект включает гироскоп (чтобы держать равновесие), профессиональный софт для программирования и даже инструменты захвата предметов! Этого робота можно обучать самым разным трюкам, но основное его назначение ты ни за что не угадаешь - Bioloid создавался для участия в соревнованиях по робофутболу и робобитвам! Удивительно, но скачет он весьма шустро, и уже обучен основным боевым приемам и ударам по мячу. Инфракрасный датчик играет здесь самую главную роль, ведь именно благодаря ему робот ориентируется в пространстве и распознает мяч и другие объекты. А что он с ними будет делать своими манипуляторами потом - зависит только от твоей фантазии.

Стоимость: от 30 000 рублей

3. Nao

Несмотря на его игрушечные размеры, с этим роботом неподготовленному человеку справиться абсолютно нереально. В маленьком корпусе спрятано огромное количество датчиков, и программируемая система подходит не только для обучающих курсов по робототехнике, но и для различных научных экспериментов. Как утверждают создатели, роботы Nao распознают друг друга, способны общаться на 19 языках и адаптироваться к окружающим условиям. Ориентироваться в пространстве ему помогают сонары-дальномеры, инфракрасные излучатели и приемники, датчики давления и даже 9 тактильных сенсоров. Это значит, что если робота погладить, он скажет тебе спасибо. А если его случайно задеть и уронить, падая, Nao воскликнет с шекспировской патетичностью. При этом тебе достаточно извиниться перед ним - и мир будет спасен от нашествия разъяренных роботов-лилипутов.

Стоимость: около 800 000 рублей

4. Asimo

Этого робота с 80-х годов неустанно совершенствуют ученые концерна Honda. В 2000 году японцы представили его общественности, и Asimo просто взорвал эфиры мировых СМИ - казалось, еще пара лет, и профессия дворника исчезнет как таковая. На деле все оказалось гораздо сложнее: несмотря на огромный потенциал робота, его совершенствуют до сих пор. А умеет он действительно многое: способен идти, бежать (9 км/ч), подниматься по лестнице и даже танцевать (в стиле робо-буги). Руки у Asimo очень ловкие, у каждой - по 14 степеней свободы. Этого достаточно, чтобы налить чай, поднести напитки (балансируя всем корпусом, чтобы не разлить) и даже толкать тележку в магазине, не натыкаясь на других посетителей. В голове у робота есть датчики, своеобразные глаза, благодаря которым он может отслеживать и узнавать человеческие лица и даже понимать язык глухонемых! А это значит, что он поймет твои жесты в субботу утром и принесет холодного пива. Однако купить так просто Asimo нельзя - можно только взять в аренду, причем ни цена аренды, ни ее правила публично не называются.

Это создание было разработано Космическим центром NASA имени Линдона Джонсона (JSC). Так же, как и Атлас, «проект Валькирия» поддерживается агентством DARPA, и это еще одна попытка создать экземпляр, наиболее подходящий для помощи в ликвидации последствий стихийных и техногенных катастроф. Все необходимое для такой работы у нашей девочки есть: она обладает в общей сложности 44 степенями свободы, может крутить головой и торсом и, в отличие от Атласа, работает целый час от батареи. Однако на данный момент разработчики не спешат раскрывать все подробности, и сможет ли Валькирия спасти коня из горящей избы - не понятно. Пока давай полюбуемся ее внешностью: в отличие от конкурентов, этот робот покрыт своеобразной одеждой из легкого пенного материала и тканью. Разработчики утверждают, что сделать «одежду» для робота, которая не ограничивает движения и не мешает доступу к основным узлам, - это отдельный научный процесс. И под него выделили целую лабораторию. Однако даже эти ребята не стали связываться с обувью, предоставив решать эту задачу DC Shoes. И правильно: не понравятся электронной барышне «туфли» - откажется еще человечество спасать.

Какие же роботы самые удивительные на сегодняшний день? И что они умеют делать без помощи человека? Это мы сегодня и расскажем нашим читателям.

1. Робот-марсоход Curiosity

Об этом "малыше" знают многие. Робот-марсоход Curiosity на сегодня самая дорогая разработка NASA. Его стоимость составила более 2 миллиардов долларов, и на создание умной машины было потрачено около десяти лет. Специализация Curiosity - собирать образцы грунта и различных пород с Марса и проводить опыты прямо на месте, отправляя результаты исследований ученым на Землю. Кроме того, робот может делать фотографии в высоком разрешении.

2. Geminoid DK

Хироши Исигуро и его подопечные из Japan’s Advanced Telecommunications Research Institute International создали уникального робота, которого невозможно отличить от человека. Прототипом внешности стал профессор Хенрик Шарфе. Робот Geminoid DK управляется дистанционно при помощи специальной технологии копирования движений. С первого раза сложно даже определить, что пере вами находится не человек.

Робот-рука способен рисовать уникальные портреты на основе сканирования лица. После этого, Paul начинает рисовать. Робот представляет собой механическую руку, в которую вставляется карандаш или ручка. Уникальность творения в том, что даже если перед Paul усадить два раза одного и того же человека, портреты получатся совершенно разными. Робот ухитряется точно передать выражение лица и эмоции сидящего перед ним.

4. WildCat

Творение компании Boston Dynamics представляет собой робота, который призван выполнять роль разведчика. На наш взгляд, для разведчика робот великоват и слишком уже заметен. Из преимуществ WildCat стоит отметить его способность передвигаться по пересеченной местности, разгоняться до 26 километров в час и бегать. В случае необходимости, робот останавливается и разворачивается. Конструкция робота очень устойчивая, придется постараться для того, чтобы он упал.

5. S-One

Созданный японской компанией Schaft, этот робот может работать в опасных и труднодоступных местах. S-One немного поход на человека, только меньше по размерам. Он устойчив и крепок, умеет поднимать тяжелые предметы, открывать окна и двери, использовать дрель. Сотрудники Schaft преуспели на поприще робототехники, поэтому S-One удался на славу. Функционал и объем возможных работ робота открывают перед людьми множество возможностей.

6. Row-bot

На сегодняшний день Row-bot не робот, а лишь его прототип. Однако идея заслуживает внимания общественности. Призвание будущего робота - убирать дно водоемов и уничтожать опасные микробы. Но самое интересное, что эти самые микробы становятся источником энергии для Row-bot. Такой себе бесконечный процесс.

7. Atlas

Робот нового поколения с красивым именем был создан сотрудниками компании Boston Dynamisc. Atlas был создан по подобию человека, и его функционал поражает воображение. Этот робот способен передвигаться по лесу с самым сложным рельефом. Он не падает и сохраняет равновесие там, где человек давно бы упал и сдался. Даже если Atlas попадет в зимний лес, он будет продолжать идти.

Роботы. Пока еще это экзотика, но тем не менее, они все увереннее входят в нашу жизнь. Три закона роботехники Айзека Айзимова скоро перестанут быть только развлекательной литературой. Роботы – существа, которые одновременно завораживают и пугают своей человечностью и одновременно машинностью. Производство роботов развивается постоянно. Посмотрите на десятку самых интересных экземпляров на сегодняшний день.

ASIMO: Робот-гуманоид

ASIMO – это робот-гуманоид, созданный компанией Хонда. Ростом в 130 сантиметров и весом в 54 килограмма, робот похож на маленького астронавта, который несет рюкзак. Он умеет ходить на двух ногах, копируя человеческую походку скоростью в 6 км/ч. ASIMO был создан в Японии в «Центре исследований и развития» Хонды. Эта последняя модель в серии, а всего их одиннадцать, первый робот был создан в 1986 году.
Официально имя робота – это сокращение от "Advanced Step in Innovative MObility", то есть буквально «Продвинутый шаг в передовой мобильности».в 2002 году существовало 20 роботов ASIMO. Каждый стоит миллион долларов за производство, и некоторые экземпляры можно взять напрокат за 150 тысяч долларов в месяц.

Распознавание движущихся объектов
Используя зрительную информацию, которую собирает вмонтированная в голову робота видеокамера, ASIMO распознает движения множества объектов, а также оценивает расстояние от них и их направление. С помощью комплекса этих технологий робот может следить за перемещениями людей камерой, следовать за человеком или поприветствовать его, когда он приближается.

Распознавание поз и жестов
ASIMO умеет интерпретировать позиции и движения руки, распознавать позы и жесты. Благодаря чему робот может реагировать не только на голосовые команды, но и на естественные телодвижения людей. Таким образом он, например, понимает, когда ему предлагают рукопожатие или когда человек ему машет, и отвечает взаимностью. Кроме того, он понимает, когда ему указывают направление движения.

Распознавание окружающей среды
ASIMO умеет анализировать окружающие объекты и ландшафт и действовать так, чтобы это было безопасно для него и находящихся рядом людей. Например, он узнает потенциально рискованные объекты, такие, как лестницы, а также останавливается или обходит людей и другие движущиеся объекты, чтобы не столкнуться с ними.

Распознавание звуков
Возможности робота распознавать род звуков углубились, и теперь он знает разницу между голосами и прочими звуками. Он отвечает на свое имя, поворачивается лицом к человеку, с которым разговаривает, реагирует на внезапные необычные звуки вроде упавшего предмета или столкновения, и поворачивает голову в этом направлении.

Распознавание лиц
ASIMO может узнавать человеческие лица, даже когда человек двигается. Он может отдельно различать 10 человеческих лиц. Когда их зарегистрируют в его памяти, он будет обращаться к ним по имени.

Albert Hubo: робот-Эйнштейн

Робот Альберт Хубо (Albert HUBO) – андроидный робот. Его внешний вид составляет голова, которая копирует голову ученого Альберта Эйнштейна, и туловище довольно известного гуманоидного робота Хубо. Период разработки составил три месяца и завершился в ноябре 2005 года. Голова была разработана компанией Hanson-Robotics. Тело сделано из специфического материала, Frubber, который частенько используют в Голливуде.

Голова имеет 35 суставов, благодаря чему может выражать различные эмоции на лице, пользуясь независимыми движениями глаз и губ. Также в голове есть две CCD камеры для визуального распознавания. Кроме того, Альберт умеет вытворять все присущие Хубо представления, поэтому возможно выражать еще больше естественных человеческих движений и манер поведения. В теле спрятаны полимерные литиевые батареи, которые обеспечивают около двух с половиной часов автономной работы робота.

С помощью удаленной сети роботом Альбертом можно управлять из внешнего компьютера. Впервые Альберт Хумо был представлен в 2005 году на саммите АПЕК в Пусане (Корея). Его похвалили многие мировые лидеры: президент США, премьер-министр Японии и т.п.

Stanley: самоуправляемое транспортное средство

Стэнли (Stanley) – это автономное средство передвижения, созданное гоночной командой Стэнфордского университета. Это обычный Фольксваген Туарег, доработанный до возможности управления только бортовыми компьютерами. Он принимал участие и победил в DARPA Grand Challenge в 2005 году и принес Стаэнфордской гоночной команде приз размером в два миллиона долларов, самый большой денежный приз за всю историю роботов.

Сенсоры, использованные в Стэнли, включают в себя пять лазерных лидаров, пару радаров, стереокамеру и однообъективную камеру. Обрабатывают информацию и определяют позицию машины GPS-приемник, GPS-компас, инерционная система управления, а информацию об одометрии колес получает внутренняя CAN шина Туарега. Компьютерная часть – это шесть мощных компьютеров Intel Pentium M с разными конфигурациями и операционными системами Линукс.

Стэнли наделена системой обнаружения приближающихся препятствий. Данные из лидаров скомбинированы с изображениями из визуальной системы, чтобы составить более полную картину обзора. Если приемлимую дорогу невозможно распознать хотя бы на ближайшие 40 метров, скорость снижается, а лидары ищут безопасный путь.

Кстати, вождение Стэнли программировали, пользуясь записью человеческого вождения в пустыне, а затем устанавливая точное значение каждому биту информации, создаваемой его системой сенсоров. После этой модификации машина-робот начала кататься со скоростью 45 миль в час по дорогам, пересеченным тенями деревьев. Пока точные значения для данных не были заданы, машина испуганно сворачивала с дороги, уверенная, что путь пересечен не тенями, а ямами.

BigDog: робот-мул

БогДог (BigDog, буквально – Большой Пес) – это четвероногий робот, созданный компанией Boston Dynamics в 2005 году. Проект БигДог финансировало Агентство защиты передовых исследований в надежде, что это создание сможет служить роботом-мулом для солдат на слишком грубой для транспорта местности.
БигДог весит 75 килограммов, он метровый в длину, а в высоты – 0, 7 метра. На данный момент он может путешествовать по тяжелой для передвижения местности со скоростью 5,3 км/ч, нести вес в 54 килограмма и карабкаться по склонам наклоном в 35 градусов.

RiSE: карабкающийся робот

Райз (RiSE) – это маленький шестилапый робот, который забирается по вертикальным поверхностям: стенам, деревьям, заборам. На пятках Райза имеются когти, микрокогти или липкий материал, в зависимости от поверхности, по которой надо лазать. Робот меняет позы, чтобы приспособиться к наклону поверхности, а зафиксированный хвост помогает балансировать на крутых поверхностях. Малыш весит всего 2 килограмма, в длину составляет 0,25 метра, бегает со скоростью 0,3 м/с.

Каждая из шести лап робота оснащена двумя электромоторами. Бортовой компьютер управляет лапами, определяет способ коммуникации с землей и обсуживает разнообразные сенсоры. В том числе сенсор, рассчитывающий инертность, сенсор позиции сустава для каждой лапы, сенсор натяжения лап и датчик контакта ступней.

Будущие версии Райза будут использовать сухое прилипание, чтобы карабкаться по совершенно гладким отвесным поверхностям, таким как стекло и металл. Райз разработали совместно исследователи Пенсильванского университета, университетов Карнеги Меллон, Беркли, Стэнфорда, а также университета Льюиса и Кларка. Проект спонсировал Офис защиты науки DARPA.

QRIO: танцующий робот

QRIO ("Quest for cuRIOsity" – «Задача для любопытства») – это двуногий гуманоидный робот для развлечения, созданный и проданный Сони, чтобы не затухал успех их игрушки AIBO (робот-собачка). QRIO обладает ростом в 0,6 метра и весит 7,3 килограмма.

Робот умеет распознавать голоса и лица, благодаря чему может запоминать людей и их пристрастия и антипатии. Он умеет бегать со скоростью 23 см в секунду, что зафиксировано в Книге рекордов Гиннеса (2005 года) как первый, самый скоростной, двуногий робот, который бегает. Робот QRIO четвертого поколения работает от батареи час.

Четвертое поколение этих роботов умеет танцевать под Hell Yes, музыкальный клип исполнителя Beck. Эти экземпляры дополнены третьей камерой на лбу, и у них улучшили руки и запястья. Программисты работали три недели, чтобы обучить этих роботов хореографии.