В американской армии будут служить гуманоиды

В этом году состоится финал соревнования DARPA Robotics Challenge (DRC) - конкурса роботов, организованного Пентагоном. Финалисты прошлого тура проводят модернизацию своих машин в соответствии с новыми требованиями DARPA, ведь победитель получит $2 млн. На днях была представлена усовершенствованная модель главного претендента на успех - робота Atlas, самого сложного на сегодняшний день гуманоида, который будет использоваться военными. В ноябре прошлого года компания-разработчик DRC Track B отправила его на доработку в Boston Dynamics. В результате робот получил 75% новых узлов и элементов конструкции. Несмотря на то что официально целью DRC является создание идеального робота-спасателя, все новые машины, претендующие войти в состав американской армии, можно успешно использовать в боевых действиях.

Железная рать

О программе DARPA Robotics Challenge (DRC) Пентагон объявил в начале 2013 года. Победитель конкурса должен теоретически заменить человека при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. Машина должна свободно передвигаться по любой поверхности, включая обломки разрушенных зданий, использовать самые сложные рабочие инструменты и быть настолько простой в управлении, чтобы ею смог руководить даже неквалифицированный специалист.

В последнем испытании приняли участие 16 команд, из которых до заключительного этапа дошли восемь, впоследствии к ним присоединились еще несколько робототехников с перспективными разработками. 

Недавно DARPA сообщила дату проведения заключительного этапа DRC - 5-6 июня 2015 года. Одновременно Агентство передовых оборонных исследовательских проектов опубликовало обновленные требования к роботам, которым предстоит побороться за призовой фонд в $2 млн. В частности, разработчикам запрещается корректировать действия машины, если она не будет справляться с испытаниями или упадет при преодолении препятствия. На выполнение задания предоставлен один час вместо четырех, как это было на предыдущем этапе испытаний.

Но самое важное требование - роботы должны быть полностью беспроводными, чтобы их работа не зависела от расстояния, на котором находится оператор. Причем все механизмы обязаны работать даже в условиях перебоев со связью и управляться по защищенной сети передачи данных.

Представители DARPA также огласили призовой фонд соревнования DRC. Победитель получит $2 млн., а компании, занявшие второе и третье места - $1 млн. и $500 тыс. соответственно. Набор претендентов на битву в финале продолжается: регистрация новых участников начнется 2 февраля, а в начале марта будет составлен полный список.

Независимый Atlas

Всем новым требованиям DARPA как нельзя лучше соответствует усовершенствованный Atlas. Прежде всего, технические гении Google модернизировали энергетическую и гидравлическую системы робота. Машина оснащена системой литий-ионных аккумуляторных батарей емкостью 3.7 кВт/ч, энергии которых хватает на час непрерывной работы в смешанном режиме. То есть, заряда достаточно на выполнение всех необходимых функций: передвижения по неровной поверхности, использование инструментов и пр.

Одно из немаловажных преимуществ обновленной модели - наличие в ее гидравлической системе насоса переменного давления, который позволяет роботу действовать с минимальными затратами энергии, но при этом с максимально высокой эффективностью. Однако если будет нужно (например, в случае переноса тяжестей), давление в системе можно поднять. То есть, в экстремальных условиях машина работает на полную силу, а как только такая необходимость пропадает, он входит в обычный экономный режим.

Atlas управляется тремя независимыми бортовыми компьютерами. Они выполняют различные задачи по "оценке" гуманоидом окружающей среды, планированию и выполнению соответствующих действий. Связывает воедино все системы беспроводной маршрутизатор, полосы которого достаточно для обеспечения бесперебойной связи в любых условиях.

Мощный шимпанзе

Ближайший конкурент Atlas - робот-обезьяна Chimp, разработанный инженерами университета Карнеги-Меллоун. В вертикальном положении он имеет размеры, сопоставимые с ростом человека: его высота около 160 сантиметров, а вес - чуть более 180 килограмм. У Chimp вместо обычных ступней - небольшие обрезиненные гусеницы. Это позволяет ему передвигаться по пересеченной местности, не шагая, а подобно танку, но при этом он способен подниматься по лестнице, застопорив траки и перемещая собственно ноги. Для выполнения различных задач Chimp оснащен ловкими руками-манпуляторами, длина которых (в развернутом состоянии) - около трех метров.

Тело и конечности робота содержат механические суставы четырех различных типоразмеров, которые были разработаны и изготовлены специалистами Национального центра разработки робототехники университета Карнеги-Меллоун. Каждый сустав рук и ног механической обезьяны имеет собственный привод и тормозную систему, что обеспечивает высокую точность позиционирования. Самый сильный сустав может развить усилие в 140 килограмм. Кстати, в отличие от человека, у всех роботов-финалистов значительно больше "глаз" и датчиков. Так, Chimp имеет угол обзора 360 градусов.

Ловкая обезьяна 

Немалые шансы на успех имеет и робот-обезьяна RoboSimian от представителей Лаборатории NASA по изучению реактивного движения - NASA's Jet Propulsion Lab. Он имеет четыре конечности, оснащенные большим числом степеней свободы (всего - по 28 у каждой) и обладающие невероятной гибкостью. Разработка конструкции конечностей производилась инженерами лаборатории NASA совместно со специалистами Стэнфордского университета. 

Благодаря множеству суставов, робот легко справляется с самыми сложными задачами, включая открытие-закрытие заслонок и клапанов, распахивает двери, устраняет препятствия и завалы, стремительно передвигается по лестницам и по металлоконструкциям - так, как это делают в природе обезьяны. Небольшие размеры RoboSimian и ловкость его конечностей позволяют забираться на большую высоту, используя подручные средства и проникать туда, куда не под силу другим, более крупным гуманоидам в виду их менее совершенной конструкции. Именно на это делают ставку специалисты NASA's Jet Propulsion Lab и Стэнфордского университета в надежде стать победителями соревнования Robotics Challenge.