Индустрия человекоподобных роботов расколота вопросом, который кажется почти детским, но стоит миллиарды долларов инвестиций: должны ли роботы ходить на ногах, как люди, или разумнее оставить им колёса? От больничных коридоров до парков развлечений Disney, инженеры дают на этот вопрос очень разные ответы.
В медицинском центре Providence Saint John’s в Санта-Монике (Калифорния) по коридорам разъезжает робот-гуманоид в пластиковой каске с логотипом бейсбольной команды Dodgers. Он останавливается у лаборатории онкологии, где лаборант забирает посылку из одного из трёх ящиков в его «торсе», благодарит робота по имени Мокси — и тот, моргнув индикаторами, разворачивается и едет к лифту.
Мокси и его «близнец» Рокси ежедневно выполняют в больнице десятки подобных задач: доставляют образцы для анализов и лекарства, перевозят расходные материалы и сменную одежду. Компания-разработчик, техасский стартап Diligent Robotics, уже внедрила таких роботов более чем в 25 медицинских учреждениях по стране. Мокси и Рокси воплощают саму идею, которая привлекает многих в индустрии роботов-гуманоидов: машины, повторяющие форму человека, способны работать в мире, изначально спроектированном под людей. Но есть одна принципиальная особенность: вместо ног у этой пары — колёса.
Больная тема индустрии
В профессиональных кругах это чувствительный вопрос. Долгое время робототехники бились над так называемой «проблемой руки» — точной мелкой моторикой, — но параллельно в отрасли идёт давний спор о том, что должно быть ниже пояса. Робототехнические компании, включая амбициозные проекты вроде Tesla, привлекли миллиарды долларов инвестиций на разработку машин, которые ходят как люди, аргументируя это тем, что именно такая форма сделает роботов по-настоящему универсальными — полезными не только на заводах и в больницах, но и дома, на кухне и в гостиной. Однако ноги — сложная инженерная задача, и часть специалистов считает, что колёсные роботы практичнее и уже сегодня способны выполнять работу, до которой шагающим машинам ещё далеко.
Андреа Томаз, генеральный директор и сооснователь Diligent, объясняет ставку компании на колёса их надёжностью: многие больницы и дома престарелых и так спроектированы с расчётом на доступность для инвалидных колясок. «Колёса безопаснее, — говорит она. — Если робот едет по коридору на колёсах, он может остановиться без необходимости активно удерживать равновесие. А если возникнут проблемы с батареей или питанием, гуманоид на ногах рискует упасть на человека».
CES: ноги привлекают внимание, но не всегда ходят
Противостояние «колёса против ног» ярко проявилось на выставке CES в Лас-Вегасе в январе. Шагающие гуманоиды заняли самые заметные места на выставочной площадке и собрали основное внимание прессы. Но реально и стабильно передвигались по залу почти исключительно колёсные машины. Ножные системы гораздо сложнее технически: они требуют дополнительных моторов, создают больше точек возможного отказа и на демонстрациях часто подстраховываются тросами. «Ноги — ужасная идея», — категоричен Билл Рэй, старший аналитик исследовательской компании Gartner: по его словам, они добавляют серьёзную инженерную сложность, особенно в части балансировки и работы «голеностопа», а также требуют значительно больше энергии, поскольку удержание равновесия — это постоянная корректировка.
При этом у двуногих роботов есть преимущества, которые колёсным аналогам недоступны: например, ноги позволяют подниматься по лестнице, а перенос веса с одной ноги на другую теоретически помогает эффективнее восстанавливать равновесие при его потере. Ещё один плюс — инвесторы явно благоволят «ногастым» проектам. Компания 1X, создатель домашнего робота-помощника Neo, привлекла $123,5 млн, Agility Robotics — в общей сложности $180 млн за четыре раунда, а Figure AI, несмотря на ограниченное реальное внедрение своих машин, достигла оценки в $39 млрд. Для сравнения, Diligent Robotics привлекла около $50 млн.
Рэй объясняет этот разрыв склонностью людей к антропоморфизации техники: увидев что-то похожее на человека, мозг автоматически приписывает этому человеческие качества. «Когда вы видите шагающего робота, мозг говорит: «О, он может лазать, прыгать, бегать» — даже если на самом деле он этого не умеет».
Как устроен Digit от Agility
На производстве Agility в городе Сейлем (штат Орегон) робот Digit ростом 175 см, с мигающими светодиодными «глазами» и ногами, напоминающими страусиные, поднимает контейнеры весом около 23 кг и ставит их на конвейер, а чтобы достать до нижних полок, сгибает ноги в «коленях» и «бёдрах». Digit делает короткие, осторожные шаги — это обеспечивает стабильность и предсказуемость движений, но при этом достаточно быстро, чтобы эффективно загружать и разгружать контейнеры.
По форме Digit меньше похож на человека, чем некоторые конкурирующие модели. Джонатан Херст, сооснователь и главный «робот-инженер» Agility, рассказывает, что подробно изучал механику движения самых разных животных — людей и птиц, крабов-привидений и лошадей, — концентрируясь не на анатомии или внешнем виде, а на физике движения как таковой. «Он создан для работы и приносит реальную пользу. Это не компаньон, поэтому его внешность не так важна, — говорит Херст. — Но он всё же ориентирован на человека, потому что должен с нами взаимодействовать. Здесь нам просто нужно перемещать коробки — и больше ничего не имеет значения».
По мнению Херста, именно ноги критически важны для надёжного выполнения таких задач. «Что вы предпочтёте — стоять на собственных ногах или на сегвее?» — спрашивает он, отмечая, что пространство, созданное людьми, проще всего осваивать существу с двумя ногами, туловищем и руками: «Если вы проектируете робота, стремясь к универсальной, многоцелевой полезности, — это лучший путь».
Ставка 1X на ноги себя оправдывает
Бернт Бёрних, основатель и гендиректор 1X, утверждает, что инвестиции компании в ноги начинают окупаться. «Раньше у нас был гуманоид на колёсах», — вспоминает он о более ранней промышленной модели под названием Eve. Но с тех пор компания настолько улучшила производительность и энергоэффективность своих шагающих систем, что логичнее всего оказалось сосредоточиться именно на этой платформе как имеющей наибольший долгосрочный потенциал. «Нет никаких причин отказываться от ног, — говорит он. — Они, в общем-то, лучше для всего».
Компания планирует начать поставки домашних роботов Neo стоимостью $20 000 позднее в этом году. Устройства предназначены для помощи по дому — например, для складывания белья — и одновременно призваны быть «человечными» компаньонами. К концу 2027 года 1X рассчитывает выпускать по 100 000 роботов в год.
Как решает вопрос Disney
В своей исследовательской лаборатории в Глендейле (Калифорния) компания Walt Disney разрабатывает и колёсные, и шагающие машины для использования в тематических парках. Новые роботы Disney, созданные по образу известных персонажей, выходят за рамки традиционной аниматроники — это свободно перемещающиеся по паркам персонажи вроде дроидов BDX из «Звёздных войн», робота Х.Е.Р.Б.И. из «Фантастической четвёрки» и снеговика Олафа из «Холодного сердца», которые лавируют среди толпы и в реальном времени индивидуально взаимодействуют с гостями.
«Для нас всё всегда начинается с персонажа и истории, — объясняет Кайл Лафлин, старший вице-президент по технологиям и инжинирингу подразделения Walt Disney Imagineering, отвечающего за дизайн парков и круизной линии. — Мы тесно сотрудничаем с командами, создавшими этих персонажей в кино, на телевидении и в играх, и система движений должна ощущаться достоверной именно для конкретного персонажа».
Хотя в этом году вирусную известность получил именно Олаф — из-за внезапной поломки, — по словам Лафлина, самым технически сложным роботом компании остаётся Х.Е.Р.Б.И.: он передвигается, балансируя на шаре, и постоянно производит вычисления, чтобы удерживать равновесие. «Мы понимаем, что гости на наших круизных лайнерах могут случайно толкнуть его или погладить», — говорит Лафлин, пока Х.Е.Р.Б.И. катится по полу исследовательского центра неподалёку от поющего и танцующего на двух маленьких ножках дроида BDX. «Мы продолжаем работать над тем, чтобы обеспечить безопасность, одновременно развивая инженерную часть».
Если для многих компаний выбор между колёсами и ногами определяется чисто практическими соображениями применительно к конкретной задаче, то у Disney логика иная. «Цель — не выбрать «лучшую» технологию, — говорит Лафлин. — Цель — выбрать форму движения, которая лучше всего сохраняет характер, эмоции и правдоподобность персонажа, когда гости встречают его в реальном мире». И если конечная цель именно такая, оказывается, что дойти до неё можно не единственным путём.
