Катастрофа в Фукусиме развеяла сразу несколько мифов. И об особой добросовестности тамошних проектировщиков, пропитанных «духом страны» (1 сентября 1923 года волна цунами в Фукусиме была выше построенной позже дамбы; узнать это можно было, порывшись в архивах). И о японских роботах: милые игрушки поют и танцуют, проходя по разряду social robot, а вот радиоактивную грязь разгребали живые люди – с таким же самопожертвованием, с которым их предки вели брандеры в гавань Порт-Артура. Но теперь ситуация меняется: на первом этапе соревнований DARPA Robotics Challenge лидировал японец…

Программа DARPA Robotics Challenge была анонсирована весной 2012 года. Её целью является создание наземных роботов, способных действовать в очагах техногенных аварий и стихийных бедствий вроде катастрофы в Фукусиме. Но условия эти до странности напоминают те, которые должны были возникнуть в результате применения оружия массового поражения, прежде всего ядерного. О нём как-то подзабыли, но оно распространяется по планете, и вероятность его использования, похоже, выше, чем в холодную войну, когда ракеты сверхдержав взаимно уравновешивали друг друга…

Сформулированные DARPA требования очень интересны, так как могут повлиять на развитие робототехники в целом. Дело в том, что робот, способный удовлетворить требованиям программы DARPA Robotics Challenge, революционным образом отличается от тех машин, что трудятся на заводах и испытывают смартфоны, чтобы сделать их наиболее комфортными для людей. В очаге катастрофы — как и в жизни в целом — возможны разные задачи. Робот-спасатель должен уметь двигаться, в том числе и по завалам и лестницам. Должен уметь расчищать себе путь.

И — проломить себе дорогу сквозь бетонную стену должен уметь. А ещё — пользоваться человеческими инструментами, обычными и электрическими. Обладать способностью водить созданные для человека машины, от автомобиля до бульдозера. Суметь закручивать вентили трубопроводов, сращивать кабели… И всё это — под управлением не слишком квалифицированного оператора. А то — при обрывах связи — и вовсе в автономном режиме.

То есть — столь универсальных машин в настоящее время мировая робототехника не предлагает. Рынок не ставит таких задач. И тут-то требуется стимулирующая роль государства, привлечение средств из военных бюджетов. Чем успешно и занимается DARPA, перешедшее сейчас к полевым испытаниям роботов, которые организованы в увлекательной форме соревнований, дающих широким массам налогоплательщиков представление, на что же именно идут их деньги… И вот первый этап этих соревнований и прошёл 20–21 декабря 2013 года.

Участвовало в нем шестнадцать команд, перед которыми ставилось восемь заданий. Они включали в себя вождение автомобиля по заданному маршруту, движение по пересечённой местности и рельефу, расчистку завала перед дверью и открывание её, пробивание двухдюймовой стены, движение по лестнице, монтаж пожарной магистрали и закрытие вентилей у трубопроводов большого сечения. За выполнение каждого задания начислялись очки, максимальное количество которых равнялось тридцати двум.

720p-Победитель schaft-robot

С наилучшим результатом в финал — в компании ещё семи участников — вышел японец, робот SCHAFT от компании Schaft Inc. – правда, принадлежащей Google; развитие «интернета вещей», с которым неразрывно связана робототехника, столь же неразрывно связано с таким явлением, как глобализация (““Интернет вещей” ловит ветры глобализации“). Именно этой машине ростом в 148 сантиметров и весом в 95 килограммов удалось лучше всех справиться с заданиями, набрав 27 баллов. Ну и рассказывающая о состоявшихся во Флориде соревнованиях деловая пресса скорее акцентирует внимание не на его национальности, а на том, что это робот от Google (Google’s Schaft Robot Dominates Pentagon Contest).

А вот так выглядит целиком таблица состязаний: SCHAFT – 27; IHMC ROBOTICS – 20; TARTAN RESCUE – 18; MIT – 16; ROBOSIMIAN – 14; TRACLABS – 11; WRECS – 11; TROOPER – 9; THOR – 8; VIGIR – 8; KAIST – 8; HKU – 3; DRC-HUBO – 3; CHIRON – 0; NASA-JSC – 0; MOJAVATON – 0… И, посмотрев на неё повнимательнее, мы увидим, что Google абсолютно лидирует и в командном зачёте. Кто на втором месте? Робот Atlas-Ian от компании IHMC Robotics… А из чего он сделан? Так это робот Atlas от компании Boston Robotics (мы рассказывали и о нём: “Открытый робот…“, и о том, что Boston Robotics нынче собственность Поисковика: “Стопоходы будущего, или Зачем Google купила Boston Dynamics“).

Только Atlas нынче значительно доработан. Скажем, он намного лучше, чем на ранних демонстрациях сохраняет равновесие, уже не упадёт от толчка, способен стоять на одной ноге… И команда MIT взяла за основу Atlas, во вполне античном духе назвав его Helios. В её разработке акцент был сделан не на «вегетативную», как у IHMC Robotics, нервную систему, а на «мозг», способность к обработке информации и самостоятельному планированию задач. Но задача эта оказалась, вероятно, слишком сложной, и результаты по каждой конкретной задаче весьма посредственны: 16 очков, «пара» в среднем…

И команда TRACLabs, известного разработчика программного обеспечения для NASA, также воспользовалась «телом» от Boston Robotics, даже не удосужившись переименовать его, оставив под родным Atlas… Никакого описания своего софта поднаторевшая в сохранении космических секретов TRACLabs на официальной страничке проекта DARPA Robotics Challenge не даёт… И Warner от WRECS, набравший также одиннадцать очков, но продемонстрировавший превосходное вождение автомобиля, – это тоже Atlas. И команда Trooper, завершающая список финалистов, также использовала Atlas, но тюнингованный инженерами Lockheed Martin…

Словом, кроме условного «японца», реально принадлежащего Google, среди восьми призёров ещё пять роботов сделаны на базе Atlas, который тоже реально принадлежит Глобальному поисковику №1… Давайте взглянем, почему эта тяжёлая и энергоёмкая машина (кроме того, неавтономная, таскающая за собой силовой хвост-кабель) столь популярна среди американских разработчиков? Для этого нужно оттолкнуться от задач, которые ставятся участникам соревнований.

Итак, действия в очаге техногенной катастрофы. Скажем, разлива нефтепродуктов или других горючих жидкостей… А они имеют свойство испаряться. Значит — недопустима любая вспышка, малейшая искра. И, следовательно, запитать робот необходимо низким напряжением. А ему нужна большая мощность: сам-то немаленький, работа предстоит тяжёлая… Значит — ток по кабелю побежит большой, сам кабель будет толстый, да ещё очень дорогой – из-за исполнения, исключающего перетирание и поломку на сгибе…

И руки роботу нужны сильные — проломить стенку, орудовать массивным инструментом. Значит — гидропривода. А с ними связана одна проблема. Хоть слов ядерный взрыв DARPA избегает с усердием, но само это явление, безусловно, имеется в виду. И есть у этого явления среди поражающих факторов такая штука, как электромагнитный импульс, который не только выжигает электронику, но и очень интересно воздействует на гидравлику. Дело в том, что есть у гидравлических механизмов зеркально отполированное сопряжение поршней и цилиндров.

Представим себе ядерный взрыв, породивший электромагнитный импульс, который породит токи, побежавшие по проводникам, каковыми являются металл цилиндра и металл поршня. С махоньким зазорчиком между ними. Очень удобным для возникновения или дуги, или искры, широко применявшихся в таких технологических процессах, как сварка или электроэрозионная обработка металлов. Только — незапланированных. И невозможно сказать, то ли ЭМИ сварит намертво поршень с цилиндром, то ли множеством искорок безнадёжно попортит привод…

Высокоинтеллигентный робот CHIMP от Tartan Rescue
Высокоинтеллигентный робот CHIMP от Tartan Rescue.

Рецепт от этого — увеличение зазоров, через которые станет дросселировать жидкость, снижая КПД и возгоняя энергозатраты (у Atlas солидный такой радиатор). Но без этого со стандартными техническими решениями не обойтись… Во всяком случае – когда решаешь столь специфические задачи. А вот создатели бронзового призёра, робота CHIMP от Tartan Rescue, пошли путём нетрадиционным: их андроид имеет гусеницы на ногах и локтях…

RoboSimian совсем не похож на человека...
RoboSimian совсем не похож на человека…

А вот RoboSimian хоть и имеет четыре конечности, но совсем не похож на человека. Зато у него — автономный источник питания, поднявший массу машины в 164 сантиметра до 108 килограммов. И манипуляторы прекрасно справляются с инструментами… Так что оптимальные решения для универсальных роботов (в данном случае — спасателей) будут искаться самыми разными конструкциями. Результат мы увидим где-то через год, в финале конкурса DARPA Robotics Challenge, когда рождённые радиоактивным пеплом финалисты сразятся за приз в два миллиона долларов.