Цифровой журнал «Компьютерра» № 181

Технологии

ATLAS, HUBO и другие роботы-спасатели, созданные для конкурса DARPA Андрей Васильков

Опубликовано 12 июля 2013

Агентство перспективных оборонных научно-исследовательских разработок США подведёт итоги конкурса по созданию роботов-спасателей в декабре этого года в Майами. Однако ряд участников уже готов показать предварительные результаты. Среди них создатели двухметрового робота ATLAS (Boston Dynamics) и Корейский институт науки и технологий (KAIST) с новой версией робота HUBO. По замыслу эти роботы будут действовать в опасных условиях, устранять последствия аварий, преодолевать сложные препятствия, разбирать завалы и делать другую неблагодарную работу.

Используемые в реальных условиях роботы всегда были мало похожи на людей. Лучшей конструкцией в робототехнике признавалась не самая гуманоидная, а способная выполнить задачу ценой минимальных затрат. За исключением Baxter, о котором «Компьютерра» писала ранее, все промышленные роботы — это мощные и точные автоматы самых разных форм. Роботы-сапёры больше похожи на радиоуправляемые машинки с манипуляторами, но это не мешает им эффективно выполнять задачи по разминированию. Аналогичная ситуация наблюдается и в других областях, включая освоение морских глубин и других планет.

По какой-то причине в Министерстве обороны США сочли, что перспективному роботу-спасателю всё-таки лучше быть именно гуманоидным. Конкурс на его создание был объявлен в октябре 2012 года. Бороться за Гран-при стоимостью 2 млн долларов стали как хорошо известные фирмы с большим опытом, так и молодые исследовательские коллективы. В финал прошли шесть компаний, пять из которых представляют человекоподобные модели. Однако не все они готовы показать свои прототипы сейчас.

http://www.youtube.com/watch?v=hpeZGCzUmNY

Единственный негуманоидный образец — RoboSimian — пока висит на опорах и упражняется в гибкости. T.H.O.R. ещё не способен держать молот, поскольку его нижняя часть сейчас испытывается отдельно от верхней. Создаваемый в NASA робот Valkyrie существует в виде компьютерной модели и отдельных компонентов. SCHAFT едва научился ходить на полусогнутых ногах и держать равновесие. Недавно ему доверили дрель, после чего поток новостей от разработчиков прекратился.

Центр робототехники при Университете Карнеги — Меллона (Пенсильвания) разрабатывает робота-спасателя CHIMP (CMU Highly Intelligent Mobile Platform) с повышенной устойчивостью. На его ногах и руках мы видим хорошо знакомое решение для улучшения проходимости – гусеницы.

_{Робот-спасатель CHIMP — CMU Highly Intelligent Mobile Platform (изображение: Tartan Rescue / Carnegie Mellon University).}

Он преодолевает сложные препятствия, карабкается по приставной и пожарной лестницам, цепляясь за перекладины крюками. Развиваемый манипуляторами крутящий момент достаточно высок, чтобы робот смог самостоятельно закрыть вентиль, не поддающийся усилиям одного человека.

Другой человекоподобный робот с открытой платформой, HUBO, разрабатывается совместными усилиями нескольких групп. Помимо KAIST, в его создании принимают участие многочисленные коллективы исследователей из США. Свой вклад внесли частный Университет Дрекселя, общественный Университет Пердью, Технологический институт Джорджии, университеты штатов Делавэр, Огайо, Индиана и Колумбийский университет. Общая концепция применения HUBO в ближайшем будущем выглядит чрезвычайно смело.

http://www.youtube.com/watch?v=FZD8365q05E

В деморолике указывается 2020 год. За оставшиеся семь лет участники проекта HUBO намерены научить своё творение пользоваться тяжёлой техникой, подручными инструментами и оценивать обстановку. Без последнего не обойтись, так как, прежде чем ловко убрать с пути упавшую балку, требуется оценить, что она держит. С учётом того, что сегодняшняя версия робота едва способна преодолевать искусственную полосу препятствий, названные сроки и умения кажутся слишком оптимистичными.

Создаваемая для конкурса модель получила ожидаемую приставку в названии — DRC (DARPA Robotics Challenge). Для повышения устойчивости робот может временно отказаться от прямоходящего режима и перейди на ходьбу на четвереньках. Для этого тыльная сторона дистальной части манипулятора сделана широкой и пружинящей.

Робот быстро реагирует на изменения обстановки и появление угрозы, обходясь при этом без множества специализированных датчиков. Представьте ситуацию, в которой DRC-HUBO поднимается по лестнице. Если на него в это время будет падать камень, робот попытается отклонить корпус так, чтобы пропустить его, но не упасть при этом самому. Если же удар неизбежен, то манипуляторы вцепятся в перекладины, а ноги попытаются частично погасить энергию падающего объекта за счёт амортизации.