Однако само по себе такое создание — задача не только техническая, но и лингвистическая, психологическая, наконец, философская. Группа Брайана Скаселлати из Йельского университета провела уникальный эксперимент. Созданный ими робот Нико обладает зачатками самосознания. Понять, что «я мыслю, следовательно, существую», он, конечно, не может, но «догадаться» перед зеркалом, что движущееся отражение является им самим, — «догадался». А это, между прочим, под силу даже не всем высшим животным. Конечно, этот опыт никак не гарантирует нам успеха всего предприятия, но все же демонстрирует: проблема разрешима.

HONDA ASIMO против SONY QRIO

Основные конкуренты в мире двуногих механизмов — это роботы ASIMO и QRIO. Назвать их чем-то более серьезным, чем умными игрушками, не получится. Их и создавали-то просто ради демонстрации достижений. Несмотря на почти метровую разницу в росте между ними, они оба оставляют впечатление поразительной живости. Их движения настолько естественны, что поначалу кажется — это «фокус», подделка, подобная костюму С-3PO из саги «Звездные войны».

QRIO

Рост: 58 см

Движения: 38 сервомоторов

Управление: автономное, ручное беспроводное, голосовое

Аккумулятор: время работы 1 час Компания Sony представила его публике как умную игрушку для дома, для семьи. QRIO знает 60 000 слов на разных языках, узнает лица, слушается команд и, как утверждают разработчики, задает «умные» вопросы в зависимости от ситуации. Он отлично приспособлен для «жизни» вне лабораторных стен. Прекрасно держит равновесие, а в случае падения активирует один из алгоритмов, смягчающих удары. В 2005 году QRIO был внесен в Книгу рекордов Гиннесса как быстрее всех передвигающийся робот-гуманоид. Он развивает скорость 23 сантиметра в секунду.

ASIMO

Рост: 1,2 метра

Движения: 26 сервомоторов

Управление: автономное, ручное беспроводное, голосовое

Аккумулятор: время работы 30 минут Над ним концерн Honda работал более 17 лет. За это время облик робота несколько раз менялся, пока не стал таким, какой мы знаем. Когда работа была закончена, осторожные японцы даже обратились в Ватикан с запросом, не противоречит ли создание робота с походкой, так похожей на человеческую, христианским догмам. Папа не стал возражать. В открытой продаже ASIMO нет (в планы концерна это и не входило), но несколько образцов все же были проданы, и сейчас они трудятся в приемных некоторых крупных компаний, в том числе IBM.

По образу и подобию

На кого или на что будут похожи роботы грядущего? Один из возможных вариантов описан задолго до появления на свет «первого» из них. «И создал Бог Человека по образу Своему и подобию» — помните? Если не принимать во внимание человеческих пороков, в чисто физическом отношении «реплика» получилась вполне удачной. А раз так, зачем изобретать велосипед?

Иное дело, что инженерам будущего придется разрешить несколько ключевых проблем, над которыми сейчас усердно бьются все роботехнические лаборатории мира: помимо искусственного интеллекта это — перемещение на двух ногах и манипуляция.

Шагающие роботы, впрочем, уже не новость. Asimo от Honda и QRIO от Sony регулярно появляются на телеканалах. Они умеют не только ходить и подниматься по лестницам, но и танцевать. Однако принципы, заложенные в механику их движений, «неперспективны», а попросту говоря — тупиковы. Каждый шаг такого робота зависит от небольших сервомоторов, расположенных в каждом «суставе». Это требует отменной точности в их синхронизации и огромного расхода энергии. Заряда батарей Asimo хватает всего на полчаса, после чего он отправляется на подзарядку — хорошо хоть, что самостоятельно. Даже если в ближайшее время появятся малогабаритные аккумуляторы огромной емкости, их использование все равно не будет самым удачным выходом.

Решение есть, и оно кроется в особенностях движения самого человека. Наши ноги действуют как колебательная система, где накопленный момент помогает нам проходить точку равновесия, делая шаг. Сразу несколько групп разработчиков исследуют сейчас человеческую походку, чтобы применить ее к роботам. Кое-что уже удалось. Новые шагающие машины получаются много более энергоемкими. Правда, при этом настолько же менее устойчивыми. Как пошутил Энди Рин, робототехник из Корнеллского университета в Итаке, штат Нью-Йорк, «такие модели могут делать только одну вещь — идти по прямой. Они не могут даже остановиться».

  

Робот-«спортсмен» KHR-2HV ходит, танцует, кувыркается и даже делает сальто 

Но, похоже, это затруднение будет решено задолго до намеченного на середину столетия турнира. В Инженерном колледже имени Франклина Олина (штат Массачусетс, США) под руководством Джилла Пратта сейчас создается робот, способный ходить, подобно нам, не падая то и дело. М2, как называется «подопечный» Пратта, оснащен ступней, которая чувствует усилие. Робот сможет определить, как распределен вес между пяткой и пальцами. Исходя из этих данных, он точно рассчитает, какой крутящий момент должен быть развит в бедре, колене и лодыжке, чтобы сохранить равновесие.

Что же касается манипуляции, то это, казалось бы, совсем просто. Достаточно разработать механический захват, и дело — в шляпе? Нет, не в шляпе. Можете сами поставить такой интересный эксперимент: если из пакета молока через незаметное отверстие слить все содержимое, а затем поставить этот пакет на видное место, то, кто бы за него ни взялся, обязательно неестественно дернет вверх рукой. Дело в том, что у каждого из нас есть мышечная память. Оценивая объект, мы прикидываем, сколько он может весить, и по своим представлениям соизмеряем усилие. Внешне нераспечатанный пакет с молоком «выглядит» на 1 кг, именно на этот вес настраиваются наши мышцы, но когда оказывается, что он весит намного меньше, рука взмывает вверх, увлекаемая «излишней» силой. За годы жизни мы накапливаем «базу данных» на материалы и предметы, поэтому без труда оцениваем массу и вес практически любого из них. Роботы, подобно людям, также могут хранить в памяти характеристики любых предметов. Но одно дело создать четкий перечень «знакомых» объектов, и совсем другое — «научить» самостоятельно оценивать ситуацию. До недавнего времени эта проблема стояла чуть ли не острее всех в робототехники. Нельзя сказать, что сегодня она разрешена полностью, но ощутимый прогресс есть.

Еще одно важное направление разработок, без которых настоящего андроида не построить, — создание искусственной кожи. В Массачусетсском технологическом университете Эдуардо Торрес-Хара работает над материалом, который бы чувствовал не только приложенную силу, но и ее направление. Для этого ему пришлось хорошенько разобраться в том, как устроены тактильные сенсоры на наших руках. Полученный им результат напоминает резину, покрытую небольшими пупырышками. В каждом «пупырышке» скрыто несколько датчиков, реагирующих на изменение силы воздействия. Если на все датчики действует одинаковая сила, значит, предмет зафиксирован надежно. Если же есть хоть небольшая разница, он скользит, и нужно как-то корректировать положение «руки». А для этого, в свою очередь, необходимо точно чувствовать усилие, причем так, чтобы сила хвата возрастала одновременно и быстро, и плавно. Привод поэтому должен быть эластичным, таким же, как у человеческой руки или у другого творения из Массачусетсского университета — робота DOMO. Его «мускулатура» — моторы, приводящие в движение упругие приводы головок. Головки наполняют силой пальцы, запястья, руки...