12.07.2010, 19:54
Как развивается российская робототехника
Недавно завершил свою работу II Всероссийский робототехнический фестиваль,
который собрал 168 молодежных команд из 14 регионов России. В этой связи
рассказать об отечественной робототехнике мы попросили Игоря Бриткова -
руководителя команды "РОБО" и отдела "Робототехника" Московского
государственного института электронной техники (МИЭТ).
Игорь, распространено мнение, что в области робототехники Россия сильно отстает
от более технически продвинутых стран. Например, в Японии уже несколько лет как
продаются роботы-домохозяйки и роботы-собеседники, в Америке и Европе роботы
обезвреживают бомбы и разоружают террористов. А у нас даже увидеть робота можно
разве что в Политехническом музее. Как обстоят дела у российской робототехники?
Российская робототехника довольно молодая. Разумеется, всегда существовали
различные институты, занятые разработками для промышленности и ВПК, но для более
широкой аудитории, благодаря которой робототехника развивается на Западе,
возможность заниматься этой дисциплиной появилась относительно недавно.
Специализированные роботы сегодня широко применяются в операциях МЧС и в
космических программах.
Пожалуй, не правильно было бы говорить, что мы в этом отношении отстали от
других стран. Единственное, чего не хватает нашим роботам - это коммерческого
успеха. А так, в некоторых областях мы даже опережаем зарубежных коллег.
Например, знаменитые японские андроиды управляются исключительно непосредственно
с пульта, а роботы, разработанные нашей командой, используют автономную
программу, которая позволяет им "мыслить" самостоятельно.
Кроме того, сейчас действует программа "Робототехника: инженерно-технические
кадры инновационной России", партнерами которой выступают государственные
организации и ведущие компании в области технического и программного
обеспечения. Идея этой программы в том, чтобы готовить инженерные кадры со
школьной скамьи. В ее рамках существует и Всероссийский робототехнический
фестиваль.
Значит, за будущее российской робототехники можно не переживать. Кстати о
будущем: расскажите, пожалуйста, как непосредственно ваш отдел работает со
студентами и школьниками. Чем вы их привлекаете? Какие мероприятия
проводите?
То, что последние лет десять популярность технических специальностей в вузах
находится на весьма низком уровне - ни для кого не секрет. Поэтому мы поставили
перед собой задачу привлечь молодое поколение к столь интересной области как
робототехника. Для этого мы в ряде зеленоградских школ провели ознакомительный
курс "Трехмерное моделирование" - читали лекции, показывали самих роботов и
программы, в которых они создаются. Кроме того, мы постоянно проводим различные
занятия для студентов и школьников непосредственно на базе МИЭТа: экскурсии,
практические семинары и многое другое.
А каких роботов вы сейчас разрабатываете?
Две наших основных разработки - это уже упомянутый мною андроидный (то есть
человекоподобный) робот и шестиногий "робот-паук". Оба они созданы на основе
сервоприводов. Андроид умеет ходить, танцевать и выполнять ряд других движений.
Кроме того, с помощью расположенной на голове видеокамеры он самостоятельно
может вести поиск предметов определенного цвета. Помимо полностью автономного
режима, можно управлять его запрограммированными движениями с помощью
компьютера. Вообще человекообразные роботы - это самое, наверное, популярное и
громко освещаемое направление в робототехнике. Однако пока такие роботы активно
применяются разве что в рекламе и индустрии развлечений.
Другое дело - роботы неантропоморфные, как наш "паук". Его можно применять в
условиях, когда требуется повышенная проходимость и маневренность, например для
исследования почвы или при спасательных работах. На базу в виде паука можно
устанавливать любое оборудование, в том числе научное и даже военное. Робот
готов к работе в любых условиях, даже на других планетах.
С помощью чего вы создаете роботов? Как проектируете?
Прежде всего нужно сказать, что создание робота невозможно без специального
программного обеспечения. В команде "РОБО" мы используем Autodesk Inventor и
AutoCAD. Собственно технический процесс разработки начинается с того, что в
Inventor создается трехмерная модель из листового металла. Эта модель полностью
соответствует тому, как будет выглядеть робот в реальности: из каких деталей
будет состоять, где будут размещены сервоприводы, где - контроллер и так далее.
Модель анализируется - мы смотрим, насколько удачно совмещены его элементы, как
он будет ходить, как выдерживать различные нагрузки - после чего создаются
развертки каждой детали, которые экспортируются в AutoCAD, чтобы подготовить
чертежи для лазерной резки.
Вырезанные лазером элементы сгибаются по заранее нанесенным меткам и соединяются
между собой. Это довольно сложный процесс. Раньше мы использовали алюминий
толщиной 1,5 мм и, хотя все параметры рассчитывал компьютер, сгибать лист
приходилось все равно вручную. Сейчас же мы работаем в основном с металлом
толщиной 0,5 мм, что позволяет просто прикручивать детали друг к другу с помощью
болтов.
Основа робота, пока еще без установленных механизмов, проверяется на
соответствие цифровой модели и проходит анодирование для защиты металла от
вредных воздействий среды. И, собственно, после этого происходит окончательная
сборка: устанавливаются сервоприводы, контроллер и дополнительные элементы,
такие как видеокамера, все они соединяются проводами, и робот отправляется на
программирование.
Как Вы считаете, у роботов есть шанс в ближайшем будущем стать столь же
неотъемлемой частью нашего быта, какой стали компьютеры и мобильные телефоны?
Рано или поздно это должно произойти - в этом сомнений быть не может. Но вот
предсказать сроки я бы не взялся. С одной стороны, прогресс в целом постоянно
ускоряется, но при этом темпы развития потребительской и коммерческой
робототехники, пожалуй, несколько снизились. Даже ведущие мировые компании,
производящие роботов на коммерческой основе, замораживают часть своих проектов.
Дело здесь вот в чем - уровень развития роботов напрямую зависит от совершенства
таких областей, как, например, распознавание человеческой речи или искусственный
интеллект, а в них никаких значительных подвижек не было уже несколько лет. Пока
специалисты, занимающиеся исследованиями в этой сфере, не найдут новую
парадигму, роботы так и не научатся совершать сложные комплексные действия. А
вот принести тапочки или пропылесосить комнату - вполне в их силах. Собственно
роботы-пылесосы уже сейчас очень популярны. Так, что да - за робототехникой
будущее, но до него еще несколько десятилетий.
|