СНЯТСЯ ЛИ АВТОМАТОНАМ ЭЛЕКТРООВЦЫ?
До последнего времени все любители и эксперты робототехники походили на инспектора Декарта из замечательного научно-фантастического фильма «Бегущий по лезвию» – их внимание занимали роботы любопытные, очень разумные, иногда даже привлекательные, но совершенно бесполезные для какой-либо деятельности. Декарт говорил, что «полезные роботы» – не его проблема.
Следуя его логике, робототехники, считавшие себя такими же крутыми, как Декарт, пытались (да и сейчас пытаются) создать роботов, которые обладали бы такими же качествами, как и те андроиды, на которых охотился инспектор, но при этом совершенно не заботясь о полезности этих чудо-машин для народного хозяйства.
Громом, который заставил (в переносном смысле) перекреститься робототехников, стала четвертая промышленная революция. Ученые, эксперты говорили об этом явлении уже очень давно. Но после того как
об этом рассказали поп-визионеры на Давосском экономическом форуме, об этом стали говорить уже все наперебой̆. Робототехника неизменно входит в набор ключевых слов, которые употребляются в соответствующих пленарных речах. Однако мало кто задается вопросом – а что же такое робототехника, вставшая под знамена четвёртой̆ промышленной̆?
В современном мире определения стандартных технологий имеют тенденцию разрушать отведенные им области применения, сталкиваясь друг с другом как элементарные частицы в ускорителе CERN, разрушая стены кластерного мышления и образуя новые, совершенно неожиданные и иногда химерические сочетания. Уже несколько десятилетий мир робототехников разделен на два лагеря – промышленная и сервисная робототехника. Первый̆ лагерь – солидные дяди в хороших костюмах, представляющие еще более солидные компании с многомиллиардными маркетинговыми бюджетами, выпускающие сотни тысяч роботов ежегодно, которых никто никогда не видит, кроме малочисленных посетителей̆ промышленных предприятий. Представители второго лагеря – сервисной̆ робототехники – носят галстуки разве только когда встречаются с военными заказчиками для того, чтобы обсудить очередную инициативную разработку. Несмотря на двузначные цифры годового роста производителей̆ дронов, беспилотников и промоботов, представители первого лагеря пока еще смотрят на вторых ласково-снисходительно, подобно тому, как второкурсник, познавший̆ жизнь, смотрит на младшую сестренку, только примеряющую школьную форму. Но, судя по всему, это скоро изменится. Младший̆ брат, сервисная робототехника, постепенно выходит из лабораторий европейских университетов, гаражей̆ стартаперов западного побережья и хакспейсов Сколково. Кембрийский̆ взрыв робототехники, благодаря которому у роботов появились дешевые и надежные сенсоры-глаза, привел во встречное движение оба технологических лагеря. И оба лагеря начинают получать взаимную пользу друг от друга.
И, как обычно бывает, от сближения опыта и юности уже образуются творческие плоды. Одним из важнейших направлений исследований и коммерциализации современной̆ робототехники стала коллаборативная робототехника. Прошлое поколение промышленных автоматов было заключено в одиночные камеры – слава Создателю, они просто не осознают своего одиночества – иначе бунт машин, наверное, произошел бы намного раньше. Современные исследования (в частности, такая работа была проделана в MIT) показывают, что совместная работа робота и человека на 80% продуктивнее, чем работа каждого по отдельности. Вопрос лишь в организации труда. Теперь задача инженеров – сделать так, чтобы роботы не просто осознали присутствие рядом человека (и не убили бы его случайно), но и научились работать совместно с ним, эффективно выполняя разнородные задачи. Классическим примером такой̆ задачи, решаемой̆ именно коллаборативным роботом нового поколения, является сборка – человек собирает несколько деталей вместе, а манипулятор, оснащённый̆ достаточным числом сенсоров, таких, как силомоментные датчики, видеокамеры и сонары, упаковывает готовые изделия в коробку. Таких новых роботов стали называть короботами. Однако не до конца понятно, является ли коробот новым поколением хорошо известных промышленных манипуляторов, которым поставили искусственный̆ интеллект, или это хорошо «пропатченные» роботы старого поколения. Текущий консенсус среди экспертного сообщества – это и то, и то. Вопрос не в том, что это новый тип прибора, но в том, что специализированное программное обеспечение не только обеспечивает эффективную работу рядом с человеком, но и реализует полную безопасность окружающих от случайного контакта с роботом. Короботы – это новые роботы, созданные как пионерами рынка (Baxter от компании Rethink Robotics, Universal Robot), так и солидными компаниями, такими, как АВВ (YuMi) и KUKA (iiwa). Однако умельцы в компаниях-интеграторах доказали, что фактически любого современного робота можно превратить в сертифицированного коробота, полностью безопасного для человека, – достаточно лишь перестроить его систему управления, научив её слушать новые сенсоры. Также манипулятор фактически упаковывается в мягкий пластик, что делает его, можно сказать, чуть пухлее.
Примером такой компании-интегратора является немецкая фирма MRK-Systeme. Датчики, сенсоры, системы управления сервисными роботами вдруг стали частью корпоративной архитектуры решений грандов промышленной робототехники – пример конвергенции технологий.
Но дело не ограничивается только коллаборативностью робота и человека. «Простотой в управлении робот» до последнего времени означало, что для его переналадки требуется инженер, знакомый с внутренним языком управления робота, но, возможно, без глубоких знаний в С++. Теперь «простота управления» означает переналадку робота просто тем, что человек лишь показывает роботу, что нужно сделать. Вендорская сказка прошлых лет о переналадке роботов в течение минут обещает стать новой реальностью уже в новом поколении промышленных роботов, программное обеспечение которых будет способно распознавать действия человека, считанные камерами, установленными вокруг рабочей зоны.
Человек, который может показать и рассказать роботу, что нужно делать, подобно тому, как мастер обучает стажера, – это важное и нужно дело. Но ситуацию осложняет то, что роботов может быть сотни или даже тысячи – и каждый требует постоянного вмешательства со стороны человека. Это уже вопросы роевого управления. Как сделать так, чтобы один оператор мог обследовать сельскохозяйственное поле или угольный карьер с помощью роя беспилотников за считанные минуты? Искусственный интеллект операторской станции и в самих беспилотниках решает 99% задач в режиме полной автономности, а телеуправление происходит фактически на уровне общей полётной миссии.
Интересна и другая дихотомия, возникшая перед нами в последнее время особенно явно, – дихотомия между искусственным интеллектом, соревнующимся с человеком и искусственным интеллектом, дополняющим возможности человека. В зарубежной литературе последнее часто называют Human Augmentation – улучшение или, правильнее, дополнение возможносте человека. Прототипы первых экзоскелетов появились более пятидесяти лет назад, однако лишь сейчас технологии достигли такой степени зрелости, что применение экзоскелетов – что для промышленности, что для восполнения утраченных возможностей человека (реабилитации) – стало экономически оправданным. В последней области примеров успешных проектов больше – отечественнй ЭкзоАтлет успешно «дышит в затылок» зарубежным конкурентам. В области промышленных экзоскелетов рынок только начинает формироваться.
Но его движущие силы уже понятны – стремительное старение населения в экономически развитых странах, что означает стремительное старение квалифицированных кадров. Всё, что помогает рабочим успешнее справляться с тяжёлой работой, которую всё еще невозможно автоматизировать, будет неизбежно пользоваться спросом. Конвергенция технологических трендов характерна не только для робототехники. Но только в нашей отрасли электроовцы, которых раньше бережно лелеяли в университетских лабораториях, начинают сниться промышленным автоматонам, рождая у них самые причудливые образы.