Собаки-танцоры и их антропоморфные друзья: эволюция роботов Boston Dynamics

Видео американской компании Boston Dynamics ежегодно набирают десятки миллионов просмотров: танцы робота-собаки SpotMini уже давно стали мемом, а ролики про человекоподобного робота Atlas, которого испытатель толкает клюшкой, озвучили сотни пользователей YouTube. Как бывшая университетская лаборатория смогла вырасти в самого известного производителя роботов в мире и начала сотрудничать с вооруженными силами США? Почему не сложилась ее дружба с Google? Есть ли шанс однажды увидеть творения Boston Dynamics у себя дома?

photo_2019-12-26_12-15-04.jpg

Роботы с ногами. Начало

Будущий основатель Boston Dynamics Марк Рэйберт изучал электротехнику в Северо-Восточном университете Бостона. Получив докторскую степень в Массачусетском технологическом институте в 1977 году, он стал параллельно работать в Лаборатории реактивного движения NASA и в Калифорнийском техническом университете, откуда через три года перешел в Университет Карнеги — Меллона в Питтсбурге. Там Рэйберт вместе создал лабораторию Leg Lab, целью которой было посмотр«исследование активного баланса и динамики в создании систем на ногах» — то есть создание роботов, умеющих ходить. Лабораторией быстро заинтересовалось Управление перспективных исследовательских проектов Минобороны США и выделило деньги на ее разработки. В то время уже существовали роботы с руками, которые поднимали грузы, и роботы на колесах, а создание роботов на ногах считалось перспективным направлением, которое могло бы быть полезным в военной и промышленной сферах. 

В 1983 году компания создала робота на одной ноге, который мог ездить и держать баланс. Спустя год появился такой же робот на четырех ногах, еще через два года был изобретен робот, который мог вращаться и ездить со скоростью до 18,5 км/ч на «своих двоих». В этом же году Марк начал преподавать в Массачусетском технологическом университете, куда вместе с ним переехала лаборатория. Там на свет появился робот-кенгуру Uniroo, который, будучи асимметричным, мог держать равновесие и прыгать на одной ноге. 

бостон1.jpeg

фото: MIT

В 1992 году Рэйберт, наконец, основал компанию Boston Dynamics, в стенах которой за последующие несколько лет появились робот-индюшка и робот-фламинго. Ни одно из созданий компании не выставлялось на продажу, а разработчики продолжали работать на Пентагон. Несмотря на то, что Boston Dynamics не делала свои разработки коммерческими, она начала консультировать компанию Sony при конструировании потребительских роботов, в том числе игрушечного робопса Aibo.


Четвероногие рободрузья

Эра популярности Boston Dynamics началась благодаря другой робособаке, над созданием которой в 2003 году компания начала работать вместе с Лабораторией реактивного движения NASA, Гарвардским университетом и британским производителем роботов Foster-Miller. Три года спустя на еще малоизвестный тогда YouTube было выложено видео, на котором большой шумный робот весом 75 кг, похожий на пса, бегает по площадке и умудряется держать равновесие, даже когда его толкают. Новое создание, получившее имя BigDog, развивало скорость до 8 км/ч и могло забираться на наклонные поверхности под углом 35 градусов.

С ростом популярности YouTube ролики Boston Dynamics получают все большую известность. На официальном канале компании до сих пор есть видео десятилетней давности, где BigDog ходит по обледенелому асфальту, снегу и лесной местности, изо всех сил пытаясь не упасть — и ему это удается! В конце видео робот слезает с груды кирпичей, но случайно цепляет один из них «лапкой» и под смех разработчиков уносит с собой. Момент, в котором «животное» удерживается на ногах после пинка идущего рядом человека, вызвал неодобрение зрителей, многие из которых писали в комментариях, что им жалко робота и что машины все «запомнят» и однажды «ответят людям за жестокость».

Еще один известный четвероногий бегун авторства Boston Dynamics — робот Cheetah (пер. с англ. — гепард), который развивал скорость до 45 км/ч на беговой дорожке, чем сумел «побить рекорд» Усейна Болта, который бегал с максимальной скоростью 44,7 км/ч. Увы, гепард остался экспериментальной моделью, так как мог работать только питаясь от стационарного зарядного устройства. На базе Cheetah был также создан робот WildCat, который может бегать с меньшей скоростью — до 32 км/ч, но зато автономно. Разработчики рассматривают вариант использования этой модели для разведывательных операций.

Наряду с электронными собаками и гепардами компания занималась разработкой роботов LS3 (Legged Squad Support System, англ. «Система поддержки отряда на ногах») для Пентагона. Они были оснащены четырьмя ногами, оптическими датчиками и светочувствительными сенсорами и должны были пополнить ряды американской армии: обычный военный мог переносить до 68,9 кг, в то время как на LS3 предполагалось взвалить 181,4 кг. Управление перспективных исследовательских проектов Минобороны США выделило $33 млн на разработку новых роботов, причем производство одного экземпляра обходилось в $100 000. Несмотря на огромные затраты, к 2015 году армия приняла решение не использовать LS3. Его сочли слишком шумным, к тому же было непонятно, что делать с такой махиной, если она сломается в боевых условиях: тратить время, пытаясь починить, или бросать дорогостоящее оборудование, подвергая его риску быть найденным врагом.

Некоторые разработки Boston Dynamics имитировали также и насекомых. Так, например, четырехколесный мини-робот SandFlea (пер. с англ. — песчаная блоха) на радиоуправлении мог подпрыгивать в высоту до 10 м. Внутри робота устанавливалось устройство, с помощью сжатого газа подбрасывавшее его вверх, за счет чего он мог перепрыгивать заборы, высокие стены и другие препятствия. Еще одним подобием насекомого был шестипалый робот RHex, который, как сороконожка, мог быстро передвигаться по любым поверхностям, в том числе по труднопроходимой каменистой местности. 

По образу и подобию своему

Помимо роботов-животных Boston Dynamics активно развивала и создание антропоморфных роботов. Первым в этой линейке стал Petman, который был создан для испытания костюмов химзащиты. Для этого его параметры и движения сделали максимально приближенными к человеческим.

В 2013 году компания впервые представила самого известного в своей линейке человекоподобного робота Atlas. Двуногий робот ростом 1,5 м ловко ходит на двух ногах, сохраняет равновесие, когда его толкают, а руками может открывать двери и переносить небольшие грузы. Видео с испытаниями Atlas быстро стали вирусными: пользователи наперебой предлагают свои варианты озвучки роликов про несчастного робота, который идет на нелюбимую работу, где таскает коробки, да еще и подвергается издевательствам «кожаных коллег», которые пинают его ногами и избивают хоккейной клюшкой.

Короткий «брак» с Google и уход к SoftBank

В конце 2013 года компанию вместе с еще восемью фирмами по проектированию роботов приобрел Google, создав робототехническое подразделение Replicant, во главе которого встал один из создателей Android Энди Рубин. Новые владельцы Boston Dynamics однозначно дали понять, что сотрудничать с военными в дальнейшем не планируют — вместо этого предполагалось разрабатывать роботов для ухода за пожилыми людьми и работы на складах. 

Вскоре после заключения сделки выяснилось, что роботы Boston Dynamics требуют долгосрочных инвестиций без возможностей коммерческой прибыли в ближайшей перспективе, в то время как в Google от нового приобретения ожидали ощутимой отдачи. Через несколько месяцев Рубин покинул свой пост, а акционеры Google перестали понимать, как развивать проект дальше. Уход Рубина расстроил и широкую публику, возлагавшую большие надежды на планы разработчика по выпуску к 2020 году инновационной технологии в роботостроении. Новое руководство не хотело вкладывать большие суммы в разработки, которые принесут результат только через десять лет. Последней каплей в и так напряженных отношениях Boston Dynamics с владельцем стала публикация в 2016 году внутренней переписки Google, в которой директор по коммуникациям рекомендовала компании отстраниться от Boston Dynamics, аргументируя это страхом людей за то, что роботы лишат их рабочих мест.

В том же году производителя роботов выставили на продажу, а через год Boston Dynamics за неизвестную сумму приобрела японская телекоммуникационная корпорация SoftBank. Ее основатель Масаеси Сон разрабатывает план развития собственной компании на 300 лет вперед, поэтому он был готов вложиться в развитие Boston Dynamics, обещающее результаты лишь в долгосрочной перспективе. По мнению Сона, умные роботы должны стать главной движущей силой революции в сфере информационных технологий. Известно, что в течение полутора лет после покупки SoftBank инвестировал в Boston Dynamics $37 млн.

Boston Dynamics 2019: итоги года и перспективы

Развиваясь под покровительством японского владельца, компания уже успела достичь немалого прогресса. Так, в марте 2019 года разработчики представили новую модель Handle, предназначенную для погрузки и передвижения тяжелых предметов. На канале Boston Dynamics в YouTube появилось видео, на котором двухколесный робот (как ни странно, непохожий ни на животное, ни на человека) катается по складу, вытягивает длинную «руку» и прикрепленной к ней присоской берет большие коробки. Робот-грузчик может поднимать и переносить грузы до 15 кг, а баланс он держит за счет утяжеленной хвостовой части. Handle запрограммирован на то, чтобы поднимать коробки с помеченных поддонов, а затем самостоятельно складывать их в нужном месте в аккуратную стопочку. Первая модель Handle была представлена еще два года назад, тогда робот выглядел чуть более антропоморфно и имел две руки и туловище. Видимо, в ходе испытаний создатели пришли к выводу, что для выполнения основной задачи роботу достаточно и одного хватательного элемента, а схожесть с человеком и вовсе не несет никакой функциональной нагрузки. Вполне возможно, в будущем подобные роботы будут использоваться в коммерческих целях, а однажды даже полностью вытеснят грузчиков с рынка труда.

В июне этого года Марк Рэйберт сообщил, что планирует начать массовую продажу самого известного на сегодняшний день робота компании SpotMini. Желтый четвероногий робопес стал интернет-знаменитостью благодаря видео, на котором он демонстрирует свои танцевальные способности под песню Uptown Funk Бруно Марса. Не менее вирусной стала и версия одного из пользователей, наложившего на танец SpotMini песню Sexy Back Джастина Тимберлейка. Основатель компании предположил, что робопсы могли бы стать участниками многопользовательских игр, в которых игроки вместо управления виртуальными персонажами на экране стали бы управлять настоящими боевыми роботами. Для доказательства того, что SpotMini вполне способны к участию в играх, Рэйберт продемонстрировал видео, в котором несколько робопсов играют в подобие футбола большим синим мячом. 

Уже в конце сентября Boston Dynamics сообщила о старте серийного производства SpotMini выходом нового ролика. На видео «собака» бодро прогуливается по плоским и не очень поверхностям, демонстрируя свои характеристики: 

image1.png

Пока Boston Dynamics произвела на свет 20 таких «псов». 

Известно, что моделью заинтересовался Cirque du Soleil и ведет переговоры об использовании робопса на арене. Помимо этого, две японские строительные компании уже проводят тестирования SpotMini: скорее всего, в планах использование роботов в охранных и наблюдательных целях. Цена робота не раскрывается, но на официальном сайте компании можно оставить заявку на его приобретение. 

В конце ноября также стало известно, что с августа по ноябрь 2019 года роботы SpotMini служили в инженерно-саперном отряде полиции Массачусетса. Подробности работы робопсов не раскрываются, но в отчетах сказано, что они использовались в качестве «мобильных устройств дистанционного наблюдения». С их помощью без опасности для самих стражей порядка удаленно исследовались подозрительные устройства или места, где могли скрываться подозреваемые. Полиция также подтвердила, что после тестирования SpotMini участвовали в двух реальных операциях. По словам вице-президента Boston Dynamics по развитию бизнеса Майкла Перри, компания предсказывает робопсу множество различных применений, но не хочет, чтобы роботы были использованы в качестве оружия и нанесли вред людям.

Одновременно с запуском «псов» в продажу производитель представил и новые возможности человекоподобного Atlas. Робот-гуманоид теперь умеет не просто держать баланс при ходьбе и беге, но и прыгает в шпагате, совершает оборот вокруг своей оси в прыжке, делает кувырки вперед и назад на земле и в воздухе, приземляясь на две ноги, и стоит на двух руках. После демонстрации своих акробатических способностей робот, как настоящий спортсмен, встает на две ноги и поднимает руки в стороны, а затем вверх. Пока неизвестно, где будут использоваться обновленные Atlas, но, вполне вероятно, что в будущем они смогут участвовать в разведывательных операциях, а также при ориентировании на потенциально опасной и непредсказуемой местности. Очевидно, что использовать таких «умельцев» только в качестве грузчиков нецелесообразно, хотя в большинстве видео эта модель показана как раз перетаскивающей коробки с места на место.

С каждым новым видео с участием «подопечных» Boston Dynamics в интернете появляется масса комментариев от пользователей, утверждающих, что роботы выглядят устрашающе, и предрекающих скорое восстание машин. По мнению Марка Рэйберта, такая обеспокоенность основывается, скорее, на научной фантастике, чем на реальном положении вещей. «Мы хотим, чтобы люди рассматривали их с точки зрения их полезности или других возможностей, которые они могут предложить», — говорит основатель компании. Кроме того, в договорах аренды или продажи роботов Boston Dynamics прописан пункт о том, что роботы не должны использоваться для запугивания людей или нанесения им вреда. 

К стремительному развитию робототехники можно относиться по-разному, но очевидно, что умные машины уже становятся частью нашей повседневной жизни. Boston Dynamics как мировой лидер в производстве роботов имеет все шансы внедрить свои разработки во многие сферы от безопасности и промышленности до развлечений и бытового использования. Кто знает, возможно, скоро Atlas, разгуливающий с коробками по рядам супермаркетов, и SpotMini в рядах полицейских станут привычными элементами окружающей действительности?