Пятница, 9 декабря, 2022

Шаг за шагом: как развиваются роботы Boston Dynamics

Время на чтение 7 мин.

Пожалуй, о Boston Dynamics слышали даже те люди, которые не очень интересуются робототехникой. Видео от компании, на которых животно- или человекоподобные роботы бегают, прыгают и лапками дрыгают, производят совершенно крышесносное впечатление. Но есть ли практическое применение у танцующих андроидов?

Лаборатория ног

Основатель и руководитель Boston Dynamics Марк Рэйберт окончил Северо-Восточный университет в Бостоне по специальности «Электротехника». Область его научных и инженерных интересов всегда лежала в плоскости создания и изучения роботов, двигающихся как животные или люди. Уже в 1980 году он сумел получить финансирование от Управления перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) — структуры, которая ищет и финансирует технологии, которые могут пригодиться военным. На эти деньги Рэйберт открыл Leg Laboratory, которая сперва находилась в Университете Карнеги-Меллона, где он тогда работал, а потом переместилась в Массачусетский технологический институт.

Шаг за шагом: как развиваются роботы Boston Dynamics
Марк Рэйберт и робот SpotMini на TED2017 — The Future You. Фото: Bret Hartman / TED

По сравнению с современными достижениями Boston Dynamics разработки Leg Laboratory выглядят скромно — однако стоит помнить, что это были лишь первые шаги в этой технологии.

Спустя три года Leg Laboratory представила свою первую разработку — одноногий 3D One Leg Hopper. Он умел прыгать в заданном направлении, балансировать на одной ноге и сохранять равновесие, если его пытались уронить. Были и другие разработки — в них тестировались системы балансировки, узлы сочленения, приводы и программное обеспечение. Все это пока что не несло какой-то практической нагрузки.

Боевой ишак

В 1992 году Рэйберту стало тесно в рамках лаборатории, да и в рамках MIT. Он создает собственную компанию — Boston Dynamics. Деньги, как и в прошлый раз, были получены от министерства обороны, однако теперь не просто на разработку технологии, а на вполне практическое ее воплощение. Военным нужно было устройство, которое позволило бы транспортировать грузы там, где обычный автомобиль не пройдет — например по узким горным дорогам. По сути, робот должен был имитировать обычное вьючное животное — ослика или мула, — которых и сейчас широко использует в труднодоступных местностях: преодолевать значительные уклоны, не бояться скользких и каменистых поверхностей и перевозить тяжелые грузы.

Модель получила название BigDog, а на ее разработку ушло 13 лет. Только в 2005 году видео с рабочим экземпляром было представлено общественности — и произвело необыкновенный фурор.

BigDog оснастили лазерным гироскопом и бинокулярным зрением. В его ногах находилась куча сенсоров, которые передавали информацию бортовому компьютеру, контролировавшему передвижение робота. Он мог развивать скорость до 6,4 км/ч и переносить до 154 кг груза. В качестве сердца BigDog получил пламенный двухтактный одноцилиндровый двигатель от карта.

Хотя на видео BigDog выглядел впечатляюще — в первую очередь потому, что ни один робот до него не умел так уверенно двигаться, — военные не обрадовались. Во-первых, передвигался робот со скоростью пешехода. Во-вторых, надежность его узлов вызывала вопросы, а в условиях реальной боевой операции любая поломка могла стоить жизни целому отряду. В-третьих, тарахтящий двигатель предупреждал всех вокруг, что по горам кто-то скрытно передвигается. Последний недостаток, от которого Boston Dynamics так и не удалось избавиться, был самым главным. Компания продолжала совершенствовать BigDog до 2015 года, когда проект был закрыт.

Из рук в руки

Еще во время работы с военными компания перешла к Google — гигант приобрел ее в 2013 году. Сложно сказать, что стало причиной сделки. Возможно, Google просто скупала все, что разрабатывало передовые технологии, — авось пригодится. В этом же году Boston Dynamics выкатывает нечто, еще более впечатляющее, чем BigDog — антропоморфного Atlas.

Atlas тоже был построен на деньги военных — перед разработкой ставились задачи участия в поисковых и спасательных операциях. Его конструкция была основана на более раннем PETMAN — человекоподобном роботе, созданном в 2009 году для тестирования защитных костюмов.

Первая версия робота была оснащена лазерным дальномером и стереокамерами, руки были приспособлены к мелкой моторике, он мог самостоятельно ориентироваться на пересеченной местности и карабкаться, используя руки и ноги. Однако системы контролировались находившимся вне робота компьютером, а сам он был привязан к розетке.

Boston Dynamics совершенствовала разработку — и уже в 2021 году опубликовала видео Atlas, который умеет в паркур.

Впрочем, Google человекоподобного робота не оценила. По слухам, компанию разочаровала медлительность разработки — вкладывать сейчас в роботов, которые, возможно, принесут прибыль через 10 лет показалось бессмысленным. Кроме того, рекламный отдел не оценил издевательств над Atlas, которого третировали, чтобы продемонстрировать работу алгоритмов:

В итоге в 2016 году Google продала Boston Dynamics японскому холдингу Softbank. Тот спустя четыре года тоже расстался с разработчиками роботов, сбыв их Toyota в конце 2020-го.

Монетизировать роботов

Видимо, причины такого «перебрасывания» Boston Dynamics в том, что компания не занимается прикладными разработками. Все ее роботы — это «оттачивание» технологии и поиск новых решений. Применять их на практике пока не позволяет, в первую очередь, недостаточная автономность. Даже Spot — первая коммерческая модель — может работать только полтора часа, после чего ее нужно два часа заряжать. Да и сама компания, начиная продажи, не вполне понимала, кому Spot может быть нужен и зачем. Кроме того, пусть роботы Boston Dynamics и выглядят эффектно на видео и очевидно на голову выше других разработок, они все же очень несовершенны. Их алгоритмам не хватает точности (тот же Spot может врезаться в стеклянную дверь или потеряться в высокой траве), а сложные узлы недостаточно надежны.

Впрочем, вполне вероятно, что технология роботов Boston Dynamics повторит судьбу нейросетей. В какой-то момент (например после изобретения емкого автономного источника питания) в течение пары лет роботы будут везде. И кто знает, как это изменит наш мир.

Другие статьи

Оставьте ответ

Пожалуйста, введите свой комментарий!
Пожалуйста, введите ваше имя здесь

Enter Captcha Here : *

Reload Image