Электронные роботы

Робот-ступенька будет полезен в каждом доме

Бытовые роботы - Роботы помошники

Ступенька! Ну-ка, принеси мне книжку из спальни! Она или на кровати, или на тумбочке, или на пол свалилась! — кричит бабушка. Этот приказ адресован роботу, который уже распознал бабулю по лицу и голосу, уточнил местонахождение её спальни и припомнил, какую книгу она читает. Так что книжку он принесёт. Лет эдак через десять.

Что ещё за Ступенька? Вообще-то, STAIR в данном случае — не ступенька и не лестница. Это аббревиатура, образованная от Стэндфордского робота с искусственным интеллектом (Stanford Artificial Intelligence Robot). Впрочем, и ступенька тоже, в том смысле, что это шаг вперёд или вверх, к самым высоким технологиям.

Авторы проекта STAIR называют себя большой амбициозной командой исследователей. Группа действительно немаленькая: 10 профессоров информатики плюс около 30 аспирантов и студентов.

В течение десятилетия мы надеемся разработать технологии, которые сделают полезным присутствие робота в каждом доме и офисе, — рассказывает руководитель проекта Эндрю Нг (Andrew Ng). — Например, представьте, что вы устроили дома шумную вечеринку. Гости разошлись, и надо наводить порядок. Тут-то и появляется ваш робот. Он убирает весь мусор, вытряхивает пепельницы, собирает бокалы, тарелки и загружает их в посудомоечную машину .

Названная Нг уборка гостиной — только один из вызовов, которые его команда бросила сама себе на две ближайшие пятилетки. Всего поставлено 4 задачи. Вторую мы описали в первых строках — повинуясь голосовой команде, STAIR должен приносить требуемый владельцем предмет или приглашать нужного человека.

Так что, если вы планируете купить трехкомнатную квартиру во Львове, то вложите в список покупок на ближайшие 10 лет робота-ступеньку.

Кроме того, ожидается, что STAIR, умело используя несколько инструментов (например, отвёртку, молоток и плоскогубцы), сможет собрать предмет мебели от IKEA, скажем, книжную полку.

Наконец, последний вызов такой — робота хотят научить проводить своего рода экскурсии: он будет вести группу гостей по музею или лаборатории, отвечая на вопросы и открывая перед людьми двери.

Цель состоит не в проектировании одного робота для решения одной отдельно взятой задачи. Мы хотим создать универсальную платформу для выполнения разнообразных функций , — пояснил Нг. В первую очередь, по его словам, робот позаботится об инвалидах и пожилых.

Авторы Ступеньки отдают себе отчёт в том, что перед ними поставлены крайне непростые цели. Разберём хотя бы случай с бабушкой и книжкой.

Сначала робот должен выяснить, о чём его просят. Возможно, для этого ему придётся сравнить услышанное с шаблонами вопросов из базы данных. Затем машине нужно произвести идентификацию человека по голосу и лицу. После этого STAIR, проанализировав план дома, выработает маршрут и отправится к месту назначения, ориентируясь с помощью лазеров и видеосенсоров, чтобы ни во что не врезаться и не сбить по пути хозяйского кота.

В конце концов, роботу надо будет найти искомый объект, о расположении которого имеются лишь предположения. Если STAIR найдёт-таки книгу, ему придётся проверить её, чтобы принести именно ту, что требуется. Для этого правильным будет просмотр текста, хотя бы — названия на обложке. Ещё робот должен уметь обращаться с предметами, которых он никогда прежде не видел, то есть, если это стеклянный бокал, его нужно осторожно взять и на обратном пути не разбить.

К 2008 году мы надеемся сделать так, чтобы робот приносил людям предметы с поверхности стола, книжных полок, тумбочки или с пола, — сообщил Нг. — А выработка умения находить под грудой вещей определённый объект займёт у нас немного больше времени, возможно, лет пять .

Цели и задачи команды STAIR в целом ясны. Пора посмотреть, чего ей удалось добиться на сегодняшний день.

Рука у прототипа, построенного за первые несколько месяцев работы, всего одна, а ног нет вообще: вместо них использована двухколёсная платформа известного самоката (Segway Robotic Mobility Platform).

STAIR самостоятельно находит двери и открывает их (видео, WMV-файл; 5,62 мегабайта), а в ближайшем будущем освоится с кнопками лифта. Но всё это не так интересно, как новый алгоритм, который позволяет Ступеньке узнавать знакомые особенности в незнакомых объектах и выбирать правильный захват.

Этому робота обучали в генерируемой компьютером среде. Машине были предложены пять виртуальных предметов: чашка, карандаш, кирпич, книга и стеклянный бокал. Алгоритм определял наилучшее место для захвата того или иного объекта. У чашки это ручка, у карандаша — середина и так далее.

После этих тестов манипулятору STAIR позволили поработать с реальными объектами, только вместе с уже знакомыми по виртуальным испытаниям чашке, книге и прочим роботу предложили не виденные им прежде связку ключей, отвёртку и рулон клейкой ленты.

Рулон немного походит на ручку чашки и слегка смахивает на книгу, — говорит Нг. — Поэтому программа ищет лучшее место, чтобы робот мог ухватиться, основываясь на комбинации предшествующих событий. Таким образом вырабатывается гибрид, объединяющий все известные стратегии, которые робот узнал до этого .

Хотя достижения пока скромные, авторы STAIR полны оптимизма. Мы изменим роль робототехники в нашем обществе , — обещают они. Сдержат ли разработчики слово, мы узнаем через пару лет. Во всяком случае, проблем с финансированием у группы, похоже, нет: неназванные деньги дают Национальный научный фонд США (US NSF), исследовательское агентство Пентагона DARPA, а также Intel, Honda, Ricoh и даже Google.