Архив журнала

Робот спешит на помощь

 В конце 2013 года в Центре подготовки космонавтов (ЦПК) журналистам представили рабочую версию отечественного антропоморфного робота SAR-401. Это усовершенствованный вариант андроида SAR-400, который еще в ноябре 2011 года прошел испытания в ЦПК. Благодаря программно-аппаратному интерфейсу новый человекоподобный робот в точности копирует движения рук человека-оператора, одетого в специальный костюм.
Оговоримся сразу: роботы никогда не сумеют полностью заменить человека, но некоторые операции им можно поручить. Сейчас роботов используют под водой, в условиях повышенной радиации, например в зонах атомных электростанций, где человеку находиться опасно и нецелесообразно. Они способны работать в вакууме и, в отличие от человека, долго там находиться. Правда, есть ограничения по перемещению и другим функциям. Но главное здесь скорее не в замене человека, а во взаимодействии с ним. Так что за антропоморфными роботами большое будущее.

И ЛЮК ОТКРЫТЬ, И ПОГОВОРИТЬ...

Об использовании роботов в качестве помощников космонавтов говорят давно. На орбитальной станции много рутинных, так называемых непроизводительных операций. Это уборка помещения, инвентаризация, техническое обслуживание станции, ремонт, разгрузочно-погрузочные работы, поиск какого-либо оборудования, перенос предметов с одного места на другое и т.д. Часто космонавту нужен помощник — посветить фонариком, подержать инструменты, принести какую-то вещь, подсказать следующий пункт инструкции. Робот возьмет все это на себя, тем самым освобождая до 30 % времени экипажа, которое космонавты могут потратить с большей пользой. Скажем, на научные эксперименты.
Кроме того, робот нового поколения способен открывать люк перед выходом в открытый космос (операция простая, но физически тяжелая), демонтировать научное оборудование на поверхности станции, выполнять и контролировать снятие и защелкивание карабинов. Антропоморфная робототехническая система эффективна при ликвидации аварийных ситуаций, например пожара на борту станции. При этом управление может осуществляться и с Земли, и космонавтами из безопасного герметичного отсека.
Еще один, как говорят специалисты, сценарий — информационно-психологическая поддержка экипажа. Так, японскому антропоморфному роботу Kirobo, прибывшему на станцию несколько месяцев назад, поставлена задача — отработать диалоговый интерфейс. Kirobo должен выполнять информационные функции, осуществлять психологическую поддержку экипажа и даже «общаться» с японским астронавтом Коичи Ваката. Кстати, на российском роботе тоже есть акустическая диалоговая система, и он может транслировать переданную ему информацию.

А НАШ БУДЕТ УНИВЕРСАЛЬНЫМ

Что касается орбитальной деятельности, то наши космонавты уже знакомились на тренировках с канадским манипулятором, как говорится, приглядывались к американскому Robonaut-2 и японскому Kirobo. И хотя до летного образца еще далеко, у нас есть надежда, что заморских механических гостей на МКС очень скоро потеснит и наша умная машина.
Разработкой антропоморфной робототехнической системы в рамках плановой НИР занимаются Научно-производственное объединение «Андроидная техника» совместно с Центральным научно-исследовательским институтом машиностроения и Центром подготовки космонавтов им. Ю. А. Гагарина. В чем достоинства наших роботов? По словам заместителя начальника научного управления ЦПК Игоря Сохина, они хорошо вписываются в среду, которая создавалась для работы космонавта. В данном случае речь идет о Международной космической станции.
— Кисть руки — непревзойденное творение природы, — говорит Сохин. — И адаптированный под человеческую кисть автоматизированный захват может выполнять практически любые операции, необходимые для работы на МКС.
Стоит добавить, что российская разработка изначально задумывалась как универсальная. То есть наш будущий двурукий робот-андроид оснащен системой технического зрения, обеспечивающей оператору эффект присутствия. Да и вообще, согласитесь, проще взять в космос один механизм для разных операций, чем отдельную машину на каждую операцию.
Какое впечатление оставила у журналистов демонстрация возможностей нашего робота? Судите сами… Вот под руководством (в буквальном смысле) сотрудника НПО «Андроидная техника» Алексея Богданова закрепленный на подставке российский робот начинает демонстрировать свои «таланты». Сначала он фиксирует научный модуль (чтобы тот не улетел в открытый космос), вытягивает стопорное кольцо и затем снимает модуль «Биориск» с образцами. Затем включает и выключает тумблеры и кнопки на панели управления транспортным манипулятором ERA, осторожно перекладывает теннисный шарик из одной «руки» в другую. Те, кто попробовал поздороваться с роботом, говорят, что его рукопожатие довольно крепкое. Что еще? Стоит добавить, что этот набор манипуляций 2 месяца назад был отработан на тренажере «Выход-2». Ведь модель SAR-401 как раз и предназначена для работы в открытом космосе. Закрепленный на манипуляторе МКС робот будет подаваться в рабочую зону. В это время космонавт, находясь в безопасном месте внутри станции, с помощью костюма управления будет «рулить» механическим помощником, работающим вне корабля.
Но манипулятор — это лишь один из вариантов крепления. Точек для стационарного размещения на поверхности станции может быть несколько. Предполагается, что робота выведут в открытый космос в специальном боксе, в котором он и будет храниться снаружи.

ЧТО В ПЕРСПЕКТИВЕ?

Итак! Робототехнические устройства незаменимы в беспилотных полетах, деятельности на Луне, других планетах и космических телах. На них можно возложить монтаж конструкций, техническое обслуживание, разведку местности. А на МКС или орбитальных станциях будущего роботам вполне можно будет доверить ряд операций, связанных с инспекцией поверхности станции, заменой или установкой оборудования на внешней стороне МКС и др. Это гораздо безопасней и дешевле. Одни системы могут управляться оператором, другие — автономно или в супервизорном режиме. Но лучше говорить о комплексе режимов управления.
По словам исполнительного директора ОАО «НПО Андроидная техника» Владислава Сычкова, научиться управлять таким роботом нетрудно.
— Все дело в программно-аппаратном интерфейсе, — рассказал он журналистам. — Здесь нет никаких джойстиков, кнопок или тумблеров, к которым надо привыкать. Поэтому даже новичок, впервые надевший такой костюм, уже через час тренировок сможет выполнять какие-то операции.
Что еще важно знать? Одна «рука» робота предназначена для тяжелой работы — захвата, удержания и перемещения объектов различной массы. Вторая способна осуществлять операции, требующие мелкой и точной моторики. В принципе, в процессе доводки отрабатываются два сценария — робот управляется с борта МКС (плановый) и с Земли (аварийный). Система питается от автономной аккумуляторной батареи. На летном образце, который будет работать вне станции, установят другие электродвигатели, другую оптическую систему, соответственно, и сам робот станет массивней.
Что же касается перспектив, то следует отметить следующее: разработка космических роботов нового поколения сегодня продолжается очень интенсивно. Взять, к примеру, американский комплекс

Robonaut-2, который находится на борту МКС с февраля 2012 года. Сейчас его программное обеспечение проходит обкатку в условиях невесомости. Но на этом американцы не останавливаются. Сейчас они изучают возможности использования робота на Луне. Для него уже придуманы «ноги» и шестиколесная мобильная платформа, которая может перемещаться по поверхности любого небесного тела. Не отстают и японцы, китайцы.
Что касается нашего аппарата, то разработчики и космонавты полны оптимизма. Представленная журналистам модель, скорее всего, в космос не полетит. Возможно, тот робот, который окажется на МКС, будет выглядеть совершенно иначе. Но ведь орбитальная станция — это площадка для отработки новых технологий для будущих полетов или иных сложных технических операций. Так что в результате космонавты обязательно получат надежных помощников.