Статьи

Boston Dynamics и ее роботы

Февраль 2017 года, американский производитель роботов Boston Dynamics выкладывает на YouTube ролик, в котором один из работников компании толкает антропоморфного робота палкой и выбивает у него из рук коробку. Видео вызвало бурную реакцию в Сети, корпорацию обвиняли в жестокости по отношению к своим творениям. Это может показаться с первого взгляда несерьезным, но проявление подобного сочувствия к неодушевленным механизмам свидетельствует об огромных достижениях компании в области робототехники. О самой Boston Dynamics и ее роботах мы и расскажем в этой статье.

История Boston Dynamics

Хотя «Бостон Динамикс» была учреждена в 1992 году, предыстория этой компании началась на 15 лет раньше, когда ее основатель Майк Райберт в своей диссертации обосновал новую конструкцию конечностей, позволявшую сделать движения роботов более естественными и совершенными. На тот момент он работал в Лаборатории реактивного движения (JPL) Калифорнийского технологического института – одного из важнейших научно-технических вузов США. Его специализацией являлась разработка новых роботизированных механизмов, обладающих повышенной подвижностью. В 1980 году он получает место профессора в Университете Карнеги-Меллон, а спустя 6 лет он возглавляет лабораторию в знаменитом Массачусетском технологическом университете (MIT). Именно здесь Майк собрал команду талантливых единомышленников, с которыми в 1992 году организовал компанию Boston Dynamics.

До 2005 года о деятельности корпорации известно крайне мало. Компания активно сотрудничает с MIT, Лабораторией реактивного движения и Управлением перспективных исследовательских проектов (DARPA) – правительственным ведомством, курирующим разработку передовых военных технологий. Именно по заказу этой организации Boston Dynamics начала разработку четырехногого автономного робота Big Dog для нужд американской армии. Выложенный в 2005 году в Сеть ролик с испытанием этой модели и сделал компанию известной в среде не только профессионалов, но и широкой публики. С этого момента Boston Dynamics мы будем рассматривать через призму ее удивительных роботов.

Ключевые модели Boston Dynamics

BigDog

Тот самый робот, сделавший «Бостон Динамикс» популярной в массовой культуре. Самоходная четырехногая платформа была разработана в рамках программы RCTA для нужд американской армии – в частности, ее назначением являлась транспортировка грузов (снаряжения, вооружения и продовольствия) массой до 45 кг по сильно пересеченной местности, где колесные и гусеничные машины передвигаться не в состоянии. «Биг Дог» имеет полностью автономное питание на 24 часа, передвигается за счет газового или дизельного ДВС. Установленный на нем лидар обеспечивает роботу стереоскопическое зрение, а бортовой компьютер отслеживает заданный заранее маршрут по GPS или следует за ведущим боевого отряда. Big Dog отличается относительно высокой скоростью (до 10 км/ч) проходимостью и устойчивостью, его «военная» версия может функционировать в загрязненной или запыленной среде.

LS3

Эта модель являлась дальнейшим развитием Big Doga уже в рамках программы Legged Squad Support System. Данный робот имеет высокую (до 180 кг) грузоподъемность, но отличается меньшей скоростью (до 7,2 км/ч) и большими габаритами. Именно эта модель была окончательно утверждена для проведения полевых армейских испытаний. Однако в 2015 году по результатам тестов американская армия отказалась от закупок LS3  – ее подвел шумный и дымный двигатель, демаскирующий позиции солдат.

WildCat

Данный проект также спонсировался DARPA для нужд американской армии и отличается от Big Dog существенно большей скоростью, маневренностью и устойчивостью. В лабораторном варианте Cheetah он разбегался до 48 км/ч, в полевой и конечной версии этот показатель несколько ниже – «всего» 32 км/ч. Установленный бортовой компьютер «Дикого Кота» с помощью усовершенствованных алгоритмов динамического управления и датчиков в реальном времени анализирует положение корпуса робота относительно опорной поверхности и других объектов, что позволяет машине совершать резкие виражи и развороты без падения. Благодаря гибкому «позвоночнику» эта модель способна передвигаться рысью и галопом. Ее грузоподъемность составляет 150 кг, а движение обеспечивается метановым двигателем, который хоть и менее громкий, чем привод Big Dog’а, все равно производит отчетливый шум.

Spot/SpotMini

Младший брат BigDog’а, разработанный для проведения спасательных операций. Эта модель размером с большую собаку имеет встроенный электродвигатель и аккумулятор, обеспечивающий автономность на 45 минуты. Грузоподъемность аппарата составляет 23 кг. Робот имеет обновленную систему динамического управления, позволяющую ему быстрее и лучше реагировать на внешние воздействия – в частности, знаменитый ролик демонстрирует его устойчивость после бокового толчка ногой. Чуть позже появилась более компактная 30-килограммовая версия SpotMini, рассчитанная на домашнее и офисное применение. Ее отличительной особенностью является рука-манипулятор с 5 степенями свободы, снабженная датчиками обратной связи. Благодаря им робот адаптирует давление «клешни» под характеристики конкретного предмета.

Handle


Этот рабочий робот сочетает в себе преимущества шагохода и колесной машины. Он имеет 4 конечности с 10 суставами, две пары которых оснащены колесами для быстрого передвижения по ровной поверхности. 105-килограммовая модель способна поднимать свободными конечностями до 45 кг полезной нагрузки, имеет автономное питание от аккумулятора. Усовершенствованная система координации позволяет роботу легко маневрировать, сохраняя устойчивость даже на таких сложных поверхностях, как лестница. Задние ноги Handle оснащены мощным гидравлическим приводом, которые обеспечивают машине способность перепрыгивать препятствия высотой до 120 см.

Atlas

Данная модель является последней и самой совершенной в линейке антропоморфных роботов Boston Dynamics. Первая, Petman, была сугубо лабораторным вариантом, предназначенным для отработки механики движения и испытания костюмов химзащиты. В Atlas компания воплотила свои наиболее передовые достижения, представив публике робота с феноменальной устойчивостью и проходимостью. В его конструкции широко используются детали, напечатанные на 3D-принтеры, что позволило существенно уменьшить массу и размеры. Благодаря стерео-зрению, дальномерам и другим датчикам робот может манипулировать различными предметами, в частности поднимать и перетаскивать коробки, а также передвигаться по пересеченной местности, в том числе рыхлому снегу. Именно Atlas стал героем нашумевшего ролика, где сотрудники компании «унижают» его, толкая палками и выбивая из рук коробки.

Минироботы

Помимо разработки больших и средних моделей, компания занимается изготовлением компактных самоходных устройств, среди которых:

  • RHex – военный робот-разведчик, двигатель которого состоит из 3 пар округлых дуг, позволяющих устройству перемещаться по любому типу поверхности – камням, грязи, песку, лестницам и т. д.;

  • SandFlea – небольшая компактная модель для разведки, оборудованная 4 колесами для быстрого передвижения и специальной пневмоногой, благодаря которой робот может подпрыгивать на 10 м воздух;

  • RiSE – насекомоподобный робот с 6 конечностями, оснащенными микрозацепами, которые позволяют ему карабкаться по вертикальным поверхностям (бетону, дереву и т. д.) со скоростью в 30 м/с.


В модельной линейке компании имеются также промежуточные и сугубо лабораторные роботы, предназначенные для стендовых испытаний, отработки тех или иных принципов, механизмов и технологий. Они не имеют автономного питания и не могут использоваться в полевых условиях для выполнения конкретных задач.

Дальнейшая судьба Boston Dynamics

В 2013 году Boston Dynamics купили сооснователи Google Ларри Пейдж и Сергей Брин, которые сначала включили ее в состав Google Inc, а затем – в основанный ими холдинг Alphabet. Через 3 года они решили продать компанию, причиной чему называлась коммерческая бесперспективность ее разработок. По их словам, «Бостон Динамикс» не способна создать в ближайшие несколько лет продукт, который был бы востребован на рынке. Также существует версия о противоречиях между руководством Alphabet и Майком Райбертом касательно сотрудничества с другими отделами холдинга, занимавшимися робототехникой.

В 2017 году было объявлено, что новым покупателем компании стала японская медиакорпорация SoftBank, являющаяся одним из крупнейших мировых инвесторов в высокотехнологическую сферу. Дальнейшая судьба американской корпорации пока под вопросом. Однако традиционный интерес Страны Восходящего Солнца к робототехнике дает надежду, что мы еще увидим, как удивительные роботы Boston Dynamics демонстрируют свои возможности не только в показательных роликах, но и в реальной жизни.

Смотрите также