Статьи

Фонд перспективных исследований и НПО "Андроидная техника" завершили реализацию в интересах МЧС проекта "Спасатель", в рамках которого продемонстрировали антропоморфного робота "Федор", успешно преодолевшего полосу препятствий. По завершении испытаний гендиректор НПО Александр Пермяков рассказал нам в интервью о способностях робота и перспективах дальнейшего развития проекта.

— Можно ли считать проект завершенным?

Да, мы с Фондом перспективных исследований завершили этот проект. Он был нацелен на получение технологического опережающего задела на 10–15 лет вперед в области создания электромеханических шасси. Сейчас мы имеем центр технологического превосходства в этой области.

— Какие действия или цепочки действий робот может выполнять автономно, реагируя на внешние факторы? Способен ли он инициативно действовать? Может ли он самообучаться?

На данном этапе в рамках написанного программного обеспечения инициативно действовать робот может только по очень узким сценариям. Например, он может для локальной навигации выстраивать трехмерную карту помещения, определять предмет или препятствие и в рамках прописанного сценария выполнять действие: взять инструмент, произвести с ним какую-либо операцию — допустим, взять ключ и открыть замок в двери.

Проект "Спасатель" замысливался как демонстрация технологий, таких как подъем по лестнице, возможность вставить ключ в замок, открыть дверь, включить свет, преодолеть завал из строительного мусора, воспользоваться автомобилем, использовать огнетушитель. Эти и другие задачи прописаны в должностных инструкциях спасателя МЧС, на которые мы ориентировались. Наш робот успешно выполнил все условия технического задания.

Процедура самообучения на этой модели, которая сейчас демонстрируется, не предусмотрена. В будущем она обязательно появится, ведь самообучение — это магистральное направление развития автономной робототехники.

— Когда могут состояться госиспытания робота?

В связи с тем, что "Федор" — это демонстратор технологии, а конечное изделие для использования на корабле "Федерация" мы должны получить к 2021 году, все необходимые испытания будут проведены до этого срока. Будет проведена необходимая переработка робототехнического комплекса под использование на космическом корабле.

— Будет ли "Федор" просто пассажиром или ему дадут возможность выполнить на борту какие-либо задачи?

Я не думаю, что разработчик корабля — РКК "Энергия" — даст нам возможность во время первого тестового полета что-либо трогать. Но неправильно было бы говорить, что "Федор" будет простым пассажиром. Мы хотим приблизить структуру его тела к строению тела человека и максимально насытить его измерительной аппаратурой. Наш робот привезет данные о перегрузках, параметрах атмосферы внутри корабля.

— Способен ли робот работать в условиях радиации?

"Федор" создавался без требований к применению в условиях радиации. Но сейчас у нас совместно с Росатомом реализуется проект, в котором такая задача решается: мы создаем прототипы роботов для работы с радиационными материалами. Они должны вести сортировку радиационно загрязненных предметов, отходов.

Это очень актуальное направление для применения робототехники, учитывая риск для здоровья человека. Нам поставлена задача создать антропоморфный торс, управление которым будет вестись дистанционно с помощью повторения движений оператора. После набора опыта по этой специализации мы намерены перевести роботов на автоматическую работу.

— В каких климатических зонах и в каких погодных условиях может работать "Федор", может ли он использоваться под водой?

Для подводной деятельности робот не предназначен, для этого у нас имеется отдельный научно-технический задел, не реализованный в "Федоре". Естественно, в своей деятельности робот может встретиться с разными средами, в том числе водной, но на этот случай у него будет специальная защита.

Что касается климата, то если он будет создаваться под военный ГОСТ, он сможет работать в любой климатической зоне. В проекте он выполнен не под военный ГОСТ. Сейчас возникла идея его напланетного использования, но это перспектива 15–20 лет, соответственно, думать о защите "Федора" для условий работы на других планетах еще преждевременно.

— Будет ли "Федор" производиться серийно или в штучном экземпляре под конкретные задачи заказчиков?

Существующий демонстратор был создан на пределе технической сложности, были использованы все самые совершенные устройства и комплектующие: приводы, моторы, лазерные сканеры. Серийно робот будет производиться, а в отдаленной перспективе даже очень большими тиражами, но на сегодняшний день требуется упрощение конструкции и повышение жизненного ресурса изделия. То есть в ближайшей перспективе он будет производиться в более упрощенном виде.

— Кто и где будет серийно производить "Федоров"?

Пока мы будем развивать собственную производственную площадку в Магнитогорске. Ведется проектирование гибких производственных линий, промышленных площадей, на которых будет организовано производство отечественных комплектующих. Для этого нами приобретено и находится в стадии ремонта помещение общей площадью около 11 тысяч метров.

— Как будет развиваться семейство роботов?

В НПО "Андроидная техника" мы ведем разработку антропоморфных роботов двух серий: AR-600 — бытовые роботы, роботы для сферы услуг, индустрии развлечений; и AR-700 — роботы для экстремальных условий, к которым относится "Федор".

Во втором семействе модели роботов будут варьироваться от условий их применения — для условий работы в зоне повышенной радиации, спасения людей, для работы при химическом заражении местности. Было бы интересно комплектовать специализированными роботами, например, морские суда для снижения численности экипажа.

— Если "Федор" должен спасать людей и летать в космос, то какие функции будут у бытовых роботов?

Сейчас реальная экономика испытывает дефицит дисциплинированных кадров средней квалификации. Это, допустим, сотрудники общепита, в индустрии развлечений это могут быть танцы антропоморфных роботов.

Мы первые в мире, кто поставил вальс роботов, провел показ детского спектакля с роботами-артистами по "Бременским музыкантам". Также мы тестировали робота в качестве помощника учителя на школьном уроке информатики. Если все вычисления, допустим, распознавание лиц, вынести в "облако", то стоимость такого робота может составить до $15 тысяч. Это уже приемлемая цена.

— Учитывая, что "Федор" создается как спасатель, может ли он провести эвакуацию раненых из-под завалов, не причиняя боль и не нанося дополнительных повреждений человеку?

В техническом задании, которое нам было предоставлено Фондом перспективных исследований и МЧС, не было условий имитировать нахождение человека в условиях завала и оказание ему первой помощи с эвакуацией.

Решение, которое мы продемонстрировали в рамках выданного нам технического задания, показало, что это возможно при последующей работе по этому направлению. Нами подготовлена дорожная карта, как полученные технологии довести до практического применения. Сейчас наша задача — постепенно наращивать автономность решаемых задач и поднимать функционал робота.

— Что позволяет делать мелкая моторика робота? Может ли он взять в руки и не сломать стакан?

В рамках технического задания для "Федора" было поставлено условие прохождения испытаний: ключом попасть в замочную скважину — это довольно трудная задача, с которой мы справились. То же самое с автомобилем: он открыл дверь, сел на водительское кресло, работал с органами управления автомобиля.

Конечно, мелкая моторика "Федора" еще далека от применения в коммерческих образцах, но имеются предпосылки к успешному развитию этого умения. Манипулятор создан, но необходимы сотни, а может и тысячи часов работы программистов, чтобы отточить мелкую моторику. Если в качестве примера привести собственный научно-технический задел, который мы получили вне требований проекта "Спасатель’", то это, например, способность робота вкрутить лампочку в патрон.

— Какую главную задачу вы сейчас перед собой ставите по развитию данного робота?

В рамках наших производственных задач мы видим перед собой необходимость перехода на собственные серийные комплектующие. Пока их не будет, наша работа останется лишь интеграцией иностранных комплектующих в единый робототехнический комплекс. В этой связи мы намерены частично уже со следующего года начать производство ряда агрегатов под наши изделия.

— Какой процент отечественных комплектующих будет в роботах вашего производства?

В роботах серии AR-600, мы думаем, что добьемся уровня 70–80%, а в AR-700 — 90–100% отечественных компонентов. Если будут ужесточаться вопросы по поставке в Россию импортных комплектующих, реализация проекта по созданию линий производства отечественных аналогов будет просто ускорена.  

— Учитывая, что вся современная техника у нас демонстрируется на Параде в честь Дня Победы, то 9 мая какого года можно ожидать, что шеренги роботов "Федоров" промаршируют по брусчатке Красной площади в колонне МЧС?

В основном по Красной площади победным маршем проходят военнослужащие, а антропоморфный формат роботов для военных целей не самый эффективный. К тому же "Федор — не робот военного применения. Если говорить о парадной колонне МЧС, то на параде "Федора" нужно демонстрировать, ведь это передовая технология, которой обладает очень небольшое количество стран. Думаю, после 2021 года можно будет ждать появления роботов в парадном строю.

— Есть ли аналоги "Федора" у зарубежных государств? Опережаем ли мы их или отстаем в робототехнике?

Аналогов много. По презентациям, которые доступны в интернете, зарубежные проекты выглядят внушительно и кажется, что наши иностранные партнеры продвинулись очень далеко, но когда мы общаемся с ними напрямую, оказывается, что наши изделия во многом превосходят своих конкурентов.

Всего в мире не более ста коллективов, занимающихся антропоморфной робототехникой, а коллективов, обладающих технологией прямохождения и системой динамического равновесия, не более десяти. С точки зрения развитости электромеханического шасси мы входим даже в тройку передовых разработчиков.

Но самое главное — на будущем рынке робототехники производство и продажа роботов займут лишь десятую часть от общего объема, в то время как 9/10 будет приходиться на программное обеспечение. Здесь возможна аналогия с рынком компьютерного программного обеспечения или программ для мобильных устройств.

Каждое умение, каждый новый навык — это отдельная программа. В мире существует около ста тысяч профессий, одних только видов походки у человека можно насчитать десятки. Каждая из них — отдельный программный продукт. Поэтому мы намерены активно взяться за написание программ для антропоморфных роботов и видим здесь большие перспективы.

— Намерены ли вы делать внешний вид "Федора" более человечным?

Мы видим, что в будущем такое возможно. Там нас ждет классическая "долина ужаса", когда при максимальном приближении внешнего вида робота к человеку есть граница, после которой человек начинает испытывать ужас.

Человек начинает воспринимать такого робота как больного человека и старается оградить себя от общения с ним. Думаю, что эта проблема в будущем будет решена. Для наших задач те формы облика наших роботов, которые мы используем, нас вполне устраивают. Нет необходимости полностью воспроизводить человеческий облик, здесь важна, скорее, общая стилизация.

— Какова ремонтопригодность "Федора" и способны ли одни роботы ремонтировать других?

Полная сборка робота специалистом занимает 16 часов. Если что-то выходит из строя, на замену редуктора или мотора подготовленному специалисту требуется два-три часа. Если мы продолжим двигаться по тому пути, который выбран, а именно по созданию универсальных блоков, то их замена при определенном уровне начальной подготовки не должна вызывать проблем, а в отдаленной перспективе "Федор", скорее всего, сможет самостоятельно ремонтировать своих собратьев.

— Зачем "Федора" научили садиться на шпагат, в решении каких задач это может пригодиться?

Это всего лишь демонстрация технических возможностей. Мало того, он может стоять на одной ноге, задрав вертикально вторую. Наше шасси позволяет это реализовать. Но в рамках испытаний эта технологическая возможность оказала услугу нашему роботу, когда ему пришлось преодолевать одно из препятствий.

Беседовал Дмитрий Струговец