Добро пожаловать в эру электронных устройств:
технология производства роботов поднялась на новый уровень

Развитие робототехники в Японии — вчера и сегодня

Японская робототехническая индустрия опережала в развитии весь мир уже в 1970-х, когда роботы дополнили на заводах людскую рабочую силу. Сегодня Япония по-прежнему находится в авангарде. За последнее десятилетие были созданы гуманоиды, передвигающиеся на двух ногах, - презентацию первого из них, именуемого P2, осуществила в 1996 г. компания «Хонда Мотор», а в 2000 г. она же выпустила робот АSIMO. Оба события стимулировали интерес к возможности общения людей с роботами. С выпуском фирмой «Сони» в 1999 г. робота Айбо, механического домашнего питомца, была открыта новая страница в истории рынка.

На Всемирной выставке в Аити в 2005 г. Япония представила около 70 роботов, предназначенных для практического использования или для развлечения. Среди них были прямоходящие гуманоиды, а также механические музыканты, гиды, уборщицы и служащие патрульной охраны.

Эти роботы и их разработчики открыли пространство новых возможностей. До Научной выставки 1985 г. в Цукубе развитие робототехники в Японии вне промышленного сектора было заботой университетов и научных лабораторий, проводивших кропотливые фундаментальные исследования. Однако Экспо 2005 в Аити доказала, что на поле появились новые игроки – к производителям автомобилей добавились крупнейшие компании, выпускающие электронику, а также университеты, инициирующие новые проекты. Первые образцы роботов, родившиеся как итог академических исследований и экспертных оценок в сфере индустрии, сегодня уже хорошо известны. А накопленные за последние несколько лет технические ноу-хау и опыт вовлекли в происходящий процесс еще больше участников, подготовив сцену для дальнейшего динамичного развития роботостроения в Японии. В результате объединения общих усилий появится новое поколение роботов.

Развитие робототехники в Японии находится сейчас в активнейшей фазе, однако сложности остаются. Дело в том, что в некоторых странах заметен уклон в сторону разработки роботов, применяемых в военных целях, и в течение этого столетия, выбирая пути дальнейшего развития, ученые будут стоять перед серьезным этическим выбором. Я убежден, что в будущем робототехника должна развиваться в согласии с этическими ценностями и мирными взглядами, а не работать на военный сектор.

Я верю, что наш костюм-робот HAL (Hybrid Assistive Limb) взял верное направление для роботов следующего поколения – помогать людям.

Роботы выходят за пределы завода

Промышленные роботы были разработаны с целью принесения компаниям прибыли, и в этом они сослужили добрую службу. Основные исследования, проводимые в университетах, были направлены на развитие роботов, способных выполнять полезные производственные задачи. Япония стала страной роботов благодаря рождению концепции, в соответствии с которой она должна была превратиться в важнейший в мире центр производства робототехники.

Немецкая книга «Der Roboter» содержит карикатуру, изображающую гору Фудзи, изрыгающую роботов, которые разлетаются в стороны и распространяются по всей планете. Сюжет карикатуры подсказан успехом Японии в области разработки промышленных роботов. Этот успех явился плодом совместных усилий в области роботостроения промышленных предприятий, японского правительства и академических институтов.

Однако за последнее десятилетие XX века в сфере промышленного роботостроения не было замечено ощутимых сдвигов, и стало ясно, что дальнейшие разработки в этой области пойдут в совершенно новом направлении. Многие разработчики не вполне понимали, что должны уметь делать их роботы, - тогда они еще не предназначались для помощи людям. Новое поколение, пришедшее на смену промышленным роботам, не попало ни в одну из существующих «полезных» категорий. Их назначением стало просто «жить» среди людей.

А до этого роботы выполняли лишь одну роль – работали на заводах, производя продукцию. Роботы следующего поколения вошли в жизненное пространство человека и вступили с ним в общение. В дополнение к машинам-производителям мир получил персональные механические устройства, строящие особые отношения с людьми и тем самым поднимающие технологии на новый уровень.

Подобные достижения стали возможны благодаря кибернике, академической дисциплине, нацеленной на расширение функциональных возможностей человеческого тела и оказание физической поддержки человеку. Киберника объединяет различные науки, прежде всего, кибернетику, мехатронику и информатику, и, кроме того, включает неврологию, науку о поведении человека, роботику, психологию, физиологию и информационные технологии. Киберника привела к возникновению новой технической области, выходящей за рамки предшествующих технологий создания роботов и опирающейся на изучение личности человека, его повседневной жизни, человеческого общества в целом, а также связи всех этих аспектов с информационными системами в робототехнике. Надеюсь, определение новой научно-исследовательской сферы и есть результат моих многолетних разработок.

Члены группы по разработке роботов HAL осуществляют ремонт и обновление текущей версии робота. На общение со СМИ и демонстрацию новых достижений уходит большая часть их рабочего дня, и на остальную работу практически не остается времени. Компания СYBERDYNE Inc., создатель робота HAL, завоевала в 2005 г. Всемирную премию в сфере технологий (категория Информационные технологии - Электронная техника), а сам HAL был назван журналом Time «Самым интересным изобретением 2005 года».

Концепции развития роботов HAL

Технологии создания киборгов (кибернетических организмов) – составная часть киберники.

Прогресс киберники помог нам создать костюм-робот HAL (Hybrid Assistive Limb). HAL представляет собой первую в мире систему, связывающую человеческое тело с механическим устройством так, что последнее может двигаться по желанию человека. HAL работает в столь тесном контакте с нервной и костно-мышечной системами организма, что и в самом деле служит продолжением человеческого тела.

Части тела человека приходят в движение, получив команды, посланные из мозга к мышцам. Эти команды представляют собой крошечные биоэлектрические сигналы, которые можно зафиксировать на коже. HAL улавливает эти сигналы, переводит их в соответствующие команды и отправляет на силовые элементы, прикрепленные к местам соединения «суставов». Поэтому если, одев HAL, вы захотите встать, сесть, пройтись или поднять что-то тяжелое, HAL распознает сигналы, идущие из мозга, и поможет вам совершить все эти действия. Костюм-робот является своего рода вторым скелетом, находящимся снаружи тела человека; он дает дополнительную силу, необходимую для поднятия тяжестей, которые невозможно поднять без посторонней помощи.

Концепция, стоящая за разработкой роботов HAL, часто приходила мне в голову: дальнейшая эволюция человека связана с достижениями в области технологии. Например, сотовые телефоны позволяют нам разговаривать в реальном времени с друзьями, которые находятся очень далеко. Мы можем сделать это не потому, что наш слух достиг высокого уровня развития, а благодаря тому, что мы создали технологии, делающие это возможным. Иными словами, человек как вид продолжает развиваться, но не в биологическом, а в технологическом смысле.

Итак, чего же мы достигнем, шагая в ногу с прогрессом? Одним из ответов на этот вопрос, появившимся благодаря созданию робота HAL, является грядущее установление отношений взаимовыгодного сосуществования человека и технологий. Без взаимной выгоды технический прогресс будет отвергнут.

Киборги из научной фантастики приближают людей к машинам; и схожим путем роботы HAL связывают человеческое тело с механической системой, при этом функционируют они независимо, а мышцы и суставы человека обеспечиваются в итоге дополнительными возможностями.