Robonaut 2 - вторая попытка заменить человека?

Предприятие, стартовавшее 10 лет назад в сотрудничестве с оборонным исследовательским агентством DARPA, вступило в новую фазу. В начале февраля 2010 года перед публикой предстал Robonaut 2 (или просто R2) — новейшее детище проекта "Робонавт" (Robonaut). Базирующийся в космическом центре Джонсона, он ныне объединил специалистов NASA и General Motors.

Участие автомобильного гиганта в космическом проекте лишь на первый взгляд – странное. Дело в том, что исследования, идущие в рамках проекта Robonaut, открывают дорогу к появлению и на Земле андроидов, предназначенных для работы не "вместо", а рядом с человеком. Речь о машинах, вовсе не похожих на угловатые промышленные манипуляторы, а использующих "человеческие" же инструменты. И это означает роботов, обладающих анатомически сходными с нашими руками.

Ног у "Робонавта" нет, но в невесомости они и не нужны – машина должна пользоваться станционной рукой-манипулятором как транспортом. В случае земного применения аппарата его нетрудно снабдить любым шасси, хоть колёсным, хоть гусеничным, хоть "на лапах", либо устроить для машины на месте её работы какой-либо монорельс (фото NASA).

"Для GM речь идёт о безопасных автомобилях и безопасных заводах, — объясняет интерес корпорации Алан Тауб (Alan Taub), вице-президент GM по глобальным исследованиям и развитию.

- Когда мы говорим о будущем автомобилей, достижения в области систем управления, датчиков и технологий машинного зрения могут быть использованы для разработки новейших систем безопасности. Наше партнёрство заключается в изучении передовых роботов, работающих в гармонии с людьми ради строительства лучших автомобилей, а также более безопасного производства, с более конкурентоспособной обстановкой".

В будущих космических полётах астронавты-роботы должны составить достойную компанию различным паукообразным электронным созданиям (предназначенным для передвижения по внешней обшивке орбитального дома) (фото NASA).

Для NASA же, очевидно, основная цель проекта – появление в космосе "железных" напарников астронавтов, умеющих пользоваться любыми ручными инструментами, подавать и придерживать предметы, закручивать болты и так далее. Это должно разгрузить исследователей Вселенной от некоторых рутинных операций, связанных с ремонтом и обслуживанием станции или корабля.

Представленный недавно "Робонавт-2" (созданный при участии инженеров из Oceaneer ing Space Systems) — более быстрый, интеллектуальный и сильный, чем его предшественник.

В условиях земли "Робонавт-2" способен поднять груз весом 9,07 килограмма как удерживая его вблизи туловища, так и на вытянутой руке. NASA пишет, что это примерно вчетверо больше, чем у других "ловких" роботов, очевидно, подразумевая манипуляторы, пятипалые кисти которых смоделированы по образу и подобию человеческих (фото NASA).

О первом "Робонавте" и общей идее всего проекта мы детально рассказывали ещё в 2002 году. Позднее инженеры построили его версию с подвижной ногой и научили робота лазать по поручням, предназначенным для человеческих рук. В 2005-м было объявлено о предстоящем запуске "Робонавта" на МКС, но не сложилось.

Далее "Робонавта-1" и вовсе водрузили на четырёхколёсную самоходную тележку и забросили в каменистую пустыню, чтобы проверить его приспособленность к планетарным миссиям. Другому экземпляру "подарили" двухколёсную самобалансирующую Segway Robotic Mobility Platform. В общем, время и силы участников проекта не были потрачены зря.

Robonaut 1: удивительная подвижность этой машины вместе с её умением ориентироваться в окружающей среде и аккуратно действовать, избегая травм напарника-человека, обещала ей широкое поле для приложения сил не только на орбите. Теперь же весь опыт, полученный от первого "Робонавта", партнёры по проекту вложили во второе поколение андроида, улучшив его практически по всем направлениям (фотографии NASA/JSC).

И всё-таки даже о запуске на орбиту улучшенной модели "Робонавта" с индексом II никто ещё не говорит. Может, идея была неверной по своей сути? Да вроде нет — те же мысли ведь приходили в голову не только специалистам NASA.

К примеру, у Европейского космического агентства (ESA) имеется сходный по концепции "рукастой помощи астронавтам" проект Eurobot. Правда, эта машина не обладает гуманоидным обликом, но она тоже предназначена для перемещения снаружи станции и выполнения разнообразных операций с внешним её оборудованием и инструментами.

Пока Eurobot в различных вариациях тестируют на Земле. А когда он появится на орбите — неизвестно. Хотя идея заманчива. Проект предусматривает два режима для "Евробота": "интерактивная автономия" и "телеуправление" при помощи системы, фиксирующей движения всей руки и кисти человека-оператора (то есть астронавт использует манипулятор робота, словно собственную конечность).

Как и его предшественнику, второму "Робонавту" предстоит ещё отладить и натренировать множество своих органов чувств, чтобы не просто выполнять записанные в программе операции, но и мгновенно реагировать на нештатное развитие ситуации. И хотя космические челноки (на врезке одна из стратегий использования на них "Робонавта") уже уходят на покой, в будущем этому или похожему роботу вполне может найтись место на других космических кораблях (фото и иллюстрация NASA).

Легко представить, что такие машины в некоторых случаях могут исключить для людей необходимость выхода в космос. Но тут следует вспомнить потенциального коллегу "Робонавта" — робота Special Purpose Dexterous Manipulator (SPDM или Dextre) от компании MacDonald Dettwiler Space and Advanced Robotics и канадского космического агентства (Canadian Space Agency).

Этой весьма способной двурукой машине когда-то прочили стать героем беспилотной миссии по спасению орбитального телескопа Hubble (в конце концов отремонтированного людьми). А в 2008-м Dextre отвезли на МКС.

Eurobot на испытательных стендах в ESA (вверху) и Dextre за работой на МКС (фотографии ESA, NASA).

Эпизодическое использование этого робота (он способен закрепляться на конце станционной руки или в ряде других разъёмов на модулях МКС) показало его "вёрткость" и полезность в решении ряда задач, но о полноценной и окончательной замене им выходящих в космос людей — и речи никогда не шло.

Почему так? Возможно, для таких машин настоящий звёздный час просто ещё не наступил. Несмотря на всю электронную начинку, сенсоры и даже некий уровень "интеллекта", роботы с "человеческими" руками в большей степени остаются сложными манипуляторами. Им ещё нельзя по-приятельски сказать: "Пойди, глянь, что там у нас с внешней антенной приключилось", рассчитывая, что всё остальное робот додумает сам.

Крис Ирке (Chris Ihrke), инженер GM, работает над "Робонавтом-2" в центре Джонсона (фото NASA).

В реальных работах вне станции и корабля астронавтам и космонавтам нередко приходится полагаться на творческое озарение (и это несмотря на жёсткий и заранее составленный перечень действий) и интуицию.

В случае с "Робонавтами" любое творчество, которое они проявят в ходе выполнения задания, может быть только творчеством сидящих у пульта управления людей. А это значит, что экономии рабочего времени, о которой любят рассуждать сторонники такого рода проектов, не случится. Остаётся утешиться, что по своей инициативе Robonaut вряд ли совершит нелепую ошибку, вроде потери в космосе сумки с инструментами.

Вверху: GM не раз доводилось работать в области робототехники. Самый свежий пример – компания принимала участие в проектировании и постройке автомобиля-робота Boss, выигравшего гонку DARPA Urban Challenge 2007 года.

Внизу: сотрудничество General Motors и NASA в области передовых технологий ведёт свой отсчёт с 1960-х. Так, GM проектировала навигационную систему для "Аполлонов", а кроме того, принимала участие в создании "лунных автомобилей" (Lunar Roving Vehicle – LRV), колесивших по Селене в последних трёх лунных миссиях. На снимках: инженеры тестируют LRV в Аризоне, Юджин Сернан (Eugene A. Cernan) ведёт LRV в ходе экспедиции Apollo 17 (фотографии General Motors, NASA).

С другой стороны, невозможно достичь желаемой цели, не начав путь. Развитие проекта Robonaut вызывает оптимизм – может быть, третья итерация электронно-механического помощника астронавтов ещё сильнее будет приближена по "трудовым" способностям к человеку.

Ну а пока нам остаётся любоваться трюками второй модели на Земле. Полетит ли она в космос и когда – NASA не говорит.