Своего нового робота - четвероногого SpotMini. Менее чем за сутки оно разошлось по соцсетям и набрало больше миллиона просмотров только на YouTube.

Rusbase решил вспомнить, как развивался модельный ряд мирового лидера робототехники.

Историю компании Boston Dynamics можно отсчитывать с 1977 года. Тогда ее будущий создатель и президент Марк Райберт обосновал в своей диссертации конструкцию конечностей, идеально подходящих для движения роботов. Впоследствии эта работа стала основой многих разработок компании. Райберт запустил Boston Dynamics в 1992 году вместе с группой инженеров Массачусетского технологического института.

Впервые компания прославилась в 2005 году, когда представила широкой публике своего четвероного робота BigDog. Он был разработан по заказу Агентства по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам США (DARPA).

В 2013 году Google купила Boston Dynamics за $500 млн. Весной этого года корпорация решила продать инженерную компанию. СМИ объясняли ее разочарование тем, что Boston Dynamics не может быстро выпустить коммерчески успешный продукт. По слухам, купить компанию подумывают Toyota и Amazon.

BigDog

Американской армии нужен был робот, который поможет солдатам переносить снаряжение там, где не проедет колесный или гусеничный транспорт. BigDog способен нести груз до 150 кг со скоростью до 6,4 км/ч. Робот был уникален своей устойчивостью - он может карабкаться по склону до 35 градусов.

Главным недостатком BigDog был очень шумный двигатель. Проблему шума решить так не удалось, в 2015 году компания отказалась от дальнейших разработок этой модели. Но заложенные в BigDog наработки находят применение в других роботах Boston Dynamics.

Spot

Еще один собакообразный робот от Boston Dynamics - Spot. Он меньше и тише предшественника, хотя не менее устойчив. В отличие от BigDog, Spot оснащен электродвигателем и аккумулятором. На роль грузового робота он не годится, зато может использоваться для поисковых операций.

Cheetah

Cheetah (англ. гепард) начал «кошачью» линию в продуктах Boston Dynamics. Его разработка также финансировалась DARPA. Он развивает скорость до 45,06 км/ч (рекорд для 2012 года) за счет гибкой спины. Но далеко убежать он не мог, потому что питался от стационарной гидравлической установки.

WildCat

Через год компания представила автономный вариант робота Cheetah - WildCat (англ. дикий кот). Это спринтер-разведчик, который развивает скорость до 25,7 км/ч и, в отличие от предшественника, может передвигаться по открытой местности.

SandFlea

SandFlea (англ. песчаная блоха) - радиоуправляемый 5-килограммовый робот на четырех колесах, который умеет прыгать на высоту до 9 метров. Он работает за счет пневмоустройства со сжатым углекислым газом, которого хватает на 25 прыжков. Хорошо преодолевает препятствия и может использоваться для разведки.

RHex

RHex прозвали «роботом-тараканом» - у него шесть ног. Это тоже радиоуправляемый робот-разведчик, который может работать в радиусе 700 метров от оператора. Имеет полностью герметичный корпус.

RiSE

RiSE - шестиногий робот весом в 2 кг, который умеет карабкаться по стенам и деревьям со скоростью 30 см в секунду. Еще одна разработка для DARPA.

Petman

Petman (англ. домашний человек) - первый антропоморфный робот Boston Dynamics. Разработан для реалистичного испытания костюмов химической защиты.

Atlas

Atlas - усовершенствованный прямоходящий робот, который может двигаться по пересеченной местности. Первая его версия была представлена в 2013-м, обновленная - в феврале этого года. Не только устойчив к падениям, но и использует свободные руки для выполнения задач (например, переноски груза). Высота Atlas - около 180 см, вес - 81,5 кг.

SpotMini

SpotMini – уменьшенная версия модели Spot весом 25 кг. Робот полностью электрический, поэтому самый тихий в линейке Boston Dynamics. Заряда аккумулятора хватает на 90 минут. Умеет подавать пиво, выбрасывать мусор и (что больше всего растрогало публику) подскальзываться на банановой кожуре.

Нашли опечатку? Выделите текст и нажмите Ctrl + Enter

Февраль 2017 года, американский производитель роботов Boston Dynamics выкладывает на YouTube ролик, в котором один из работников компании толкает антропоморфного робота палкой и выбивает у него из рук коробку. Видео вызвало бурную реакцию в Сети, корпорацию обвиняли в жестокости по отношению к своим творениям. Это может показаться с первого взгляда несерьезным, но проявление подобного сочувствия к неодушевленным механизмам свидетельствует об огромных достижениях компании в области робототехники. О самой Boston Dynamics и ее роботах мы и расскажем в этой статье.

История Boston Dynamics

Хотя «Бостон Динамикс» была учреждена в 1992 году, предыстория этой компании началась на 15 лет раньше, когда ее основатель Майк Райберт в своей диссертации обосновал новую конструкцию конечностей, позволявшую сделать движения роботов более естественными и совершенными. На тот момент он работал в Лаборатории реактивного движения (JPL) Калифорнийского технологического института – одного из важнейших научно-технических вузов США. Его специализацией являлась разработка новых роботизированных механизмов, обладающих повышенной подвижностью. В 1980 году он получает место профессора в Университете Карнеги-Меллон, а спустя 6 лет он возглавляет лабораторию в знаменитом Массачусетском технологическом университете (MIT). Именно здесь Майк собрал команду талантливых единомышленников, с которыми в 1992 году организовал компанию Boston Dynamics.

До 2005 года о деятельности корпорации известно крайне мало. Компания активно сотрудничает с MIT, Лабораторией реактивного движения и Управлением перспективных исследовательских проектов (DARPA) – правительственным ведомством, курирующим разработку передовых военных технологий. Именно по заказу этой организации Boston Dynamics начала разработку четырехногого автономного робота Big Dog для нужд американской армии. Выложенный в 2005 году в Сеть ролик с испытанием этой модели и сделал компанию известной в среде не только профессионалов, но и широкой публики. С этого момента Boston Dynamics мы будем рассматривать через призму ее удивительных роботов.

Ключевые модели Boston Dynamics

BigDog

Тот самый робот, сделавший «Бостон Динамикс» популярной в массовой культуре. Самоходная четырехногая платформа была разработана в рамках программы RCTA для нужд американской армии – в частности, ее назначением являлась транспортировка грузов (снаряжения, вооружения и продовольствия) массой до 45 кг по сильно пересеченной местности, где колесные и гусеничные машины передвигаться не в состоянии. «Биг Дог» имеет полностью автономное питание на 24 часа, передвигается за счет газового или дизельного ДВС. Установленный на нем лидар обеспечивает роботу стереоскопическое зрение, а бортовой компьютер отслеживает заданный заранее маршрут по GPS или следует за ведущим боевого отряда. Big Dog отличается относительно высокой скоростью (до 10 км/ч) проходимостью и устойчивостью, его «военная» версия может функционировать в загрязненной или запыленной среде.

LS3

Эта модель являлась дальнейшим развитием Big Doga уже в рамках программы Legged Squad Support System. Данный робот имеет высокую (до 180 кг) грузоподъемность, но отличается меньшей скоростью (до 7,2 км/ч) и большими габаритами. Именно эта модель была окончательно утверждена для проведения полевых армейских испытаний. Однако в 2015 году по результатам тестов американская армия отказалась от закупок LS3 – ее подвел шумный и дымный двигатель, демаскирующий позиции солдат.

WildCat

Данный проект также спонсировался DARPA для нужд американской армии и отличается от Big Dog существенно большей скоростью, маневренностью и устойчивостью. В лабораторном варианте Cheetah он разбегался до 48 км/ч, в полевой и конечной версии этот показатель несколько ниже – «всего» 32 км/ч. Установленный бортовой компьютер «Дикого Кота» с помощью усовершенствованных алгоритмов динамического управления и датчиков в реальном времени анализирует положение корпуса робота относительно опорной поверхности и других объектов, что позволяет машине совершать резкие виражи и развороты без падения. Благодаря гибкому «позвоночнику» эта модель способна передвигаться рысью и галопом. Ее грузоподъемность составляет 150 кг, а движение обеспечивается метановым двигателем, который хоть и менее громкий, чем привод Big Dog’а, все равно производит отчетливый шум.

Spot/SpotMini

Младший брат BigDog’а, разработанный для проведения спасательных операций. Эта модель размером с большую собаку имеет встроенный электродвигатель и аккумулятор, обеспечивающий автономность на 45 минуты. Грузоподъемность аппарата составляет 23 кг. Робот имеет обновленную систему динамического управления, позволяющую ему быстрее и лучше реагировать на внешние воздействия – в частности, знаменитый ролик демонстрирует его устойчивость после бокового толчка ногой. Чуть позже появилась более компактная 30-килограммовая версия SpotMini, рассчитанная на домашнее и офисное применение. Ее отличительной особенностью является рука-манипулятор с 5 степенями свободы, снабженная датчиками обратной связи. Благодаря им робот адаптирует давление «клешни» под характеристики конкретного предмета.

Handle

Этот рабочий робот сочетает в себе преимущества шагохода и колесной машины. Он имеет 4 конечности с 10 суставами, две пары которых оснащены колесами для быстрого передвижения по ровной поверхности. 105-килограммовая модель способна поднимать свободными конечностями до 45 кг полезной нагрузки, имеет автономное питание от аккумулятора. Усовершенствованная система координации позволяет роботу легко маневрировать, сохраняя устойчивость даже на таких сложных поверхностях, как лестница. Задние ноги Handle оснащены мощным гидравлическим приводом, которые обеспечивают машине способность перепрыгивать препятствия высотой до 120 см.

Atlas

Данная модель является последней и самой совершенной в линейке антропоморфных роботов Boston Dynamics. Первая, Petman, была сугубо лабораторным вариантом, предназначенным для отработки механики движения и испытания костюмов химзащиты. В Atlas компания воплотила свои наиболее передовые достижения, представив публике робота с феноменальной устойчивостью и проходимостью. В его конструкции широко используются детали, напечатанные на 3D-принтеры, что позволило существенно уменьшить массу и размеры. Благодаря стерео-зрению, дальномерам и другим датчикам робот может манипулировать различными предметами, в частности поднимать и перетаскивать коробки, а также передвигаться по пересеченной местности, в том числе рыхлому снегу. Именно Atlas стал героем нашумевшего ролика, где сотрудники компании «унижают» его, толкая палками и выбивая из рук коробки.

Минироботы

Помимо разработки больших и средних моделей, компания занимается изготовлением компактных самоходных устройств, среди которых:

• RHex – военный робот-разведчик, двигатель которого состоит из 3 пар округлых дуг, позволяющих устройству перемещаться по любому типу поверхности – камням, грязи, песку, лестницам и т. д.;

• SandFlea – небольшая компактная модель для разведки, оборудованная 4 колесами для быстрого передвижения и специальной пневмоногой, благодаря которой робот может подпрыгивать на 10 м воздух;

• RiSE – насекомоподобный робот с 6 конечностями, оснащенными микрозацепами, которые позволяют ему карабкаться по вертикальным поверхностям (бетону, дереву и т. д.) со скоростью в 30 м/с.

В модельной линейке компании имеются также промежуточные и сугубо лабораторные роботы, предназначенные для стендовых испытаний, отработки тех или иных принципов, механизмов и технологий. Они не имеют автономного питания и не могут использоваться в полевых условиях для выполнения конкретных задач.

Дальнейшая судьба Boston Dynamics

В 2013 году Boston Dynamics купили сооснователи Google Ларри Пейдж и Сергей Брин, которые сначала включили ее в состав Google Inc, а затем – в основанный ими холдинг Alphabet. Через 3 года они решили продать компанию, причиной чему называлась коммерческая бесперспективность ее разработок. По их словам, «Бостон Динамикс» не способна создать в ближайшие несколько лет продукт, который был бы востребован на рынке. Также существует версия о противоречиях между руководством Alphabet и Майком Райбертом касательно сотрудничества с другими отделами холдинга, занимавшимися робототехникой.

В 2017 году было объявлено, что новым покупателем компании стала японская медиакорпорация SoftBank , являющаяся одним из крупнейших мировых инвесторов в высокотехнологическую сферу. Дальнейшая судьба американской корпорации пока под вопросом. Однако традиционный интерес Страны Восходящего Солнца к робототехнике дает надежду, что мы еще увидим, как удивительные роботы Boston Dynamics демонстрируют свои возможности не только в показательных роликах, но и в реальной жизни.

Новостная лента полна сообщений о новых достижениях в робототехнике. Одним из главных ньюсмейкеров в этой сфере, если не самым главным, является американская компания Boston Dynamics. Именно её роботы первыми борются за внимание общественности. А сама компания не только первая в отрасли, но и безусловный лидер по части «негуманного» отношения к своим созданиям. Инженеры Boston Dynamics беспощадно пинают и толкают своих роботов желая продемонстрировать их уникальную устойчивость.

Основанная в 1992 году выходцами из Массачусетского технологического института компания вошла в созвездие инноваторов, компаний и организаций, двигающих вперед высокотехнологические отрасли экономики США. Помимо MIT, это DARPA (Агентство по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам США) финансировавшее создание в 2005 году BigDog, первого робота принесшего известность Boston Dynamics, и корпорация Google купившая компанию в конце 2013 года.

В феврале этого года компания представила самого человекоподобного робота из всех существующих. Последняя версия робота Atlas не только свободно выходит на улицу, открывая перед собой двери, но хорошо адаптируется к изменению обстановки.

Итак, сегодня мы расскажем о разработках Boston Dynamics - роботах, которые нас удивляли, ужасали и которых мы даже немного жалели.

BigDog - первый робот Boston Dynamics представленный широкой публике. В переводе название робота - «Большая собака». Но он совсем не является механической копией собаки. Движения робота, конечно, напоминают движения животных, но аналогов в природе не имеют.

Для того чтобы понять почему так получилось нужно заглянуть в далекий 1977 год. Именно в этом году Марк Райберт, основатель Boston Dynamics, написал свою диссертацию описывающую модели конечностей наилучшим образом подходящие для движения роботов. Идеи этой работы и положены были в основу многих разработок компании. К слову Марку Райберту уже 66 лет (2016 г.) и он остается президентом компании.

Заглядывая в прошлое надо сказать, что до создания своих роботов инженеры компании были заняты созданием программного обеспечения используемого в сфере робототехники. Также их часто привлекали в качестве консультантов. Робособака - Aibo и андроид Qrio созданы при участии специалистов Boston Dynamics.

А затем появились военные. DARPA нужен был транспортный робот, который сможет переносить снаряжение и помогать солдатам на территории, где не способен передвигаться обычный транспорт. По заказу агентства и был создан BigDog. Его особенностью по сравнению с другими транспортными средствами является то, что вместо привычных всем колес или гусениц он имеет четыре ноги, подобно животным. Это позволяет перемещаться по местности, где не пройдет колесный или гусеничный транспорт.

С другими транспортными средствами его сближает двигатель внутреннего сгорания. BigDog оснащён одноцилиндровым двухтактным двигателем Leopard go-kart, применяемым также в гоночных картах. Мощность двигателя 15 лошадиных сил. Вот только двигатель, который приводит в действие электрический генератор и гидравлическую систему робота издаёт достаточно сильный шум.

Инженеры компании так и не смогли решить проблему шума. Робот, созданный для совместных действий с морскими пехотинцами, демаскировал их позиции и маршруты перемещения. В 2015 году компания отказалась от дальнейшего развития подобных роботов.

BigDog стал уникальным явлением в робототехнике благодаря своей устойчивости. Он может передвигаться по пересеченной местности и удерживать равновесие даже после толчка. Робот может подниматься по наклонной в 35 градусов и ходить по льду. Наработки, сделанные в процессе его создания, были реализованы в других роботах.

Если BigDog был больше опытным образцом компании, то созданный на его основе LS3 ( Legged Squad Support Systems ) он же AlphaDog был уже передан для испытания военным. Первые такие испытания прошли на Гавайях.

В ходе проверки AlphaDog смог пройти 20 километров с легкостью преодолевая все препятствия. При этом нес на себе груз весом 180 килограмм. Следующие испытания робота проходили в лесистой местности штата Вирджиния. Здесь он уже смог пройти 32 километра на одной заправке. Проходил испытания AlphaDog и в городской местности.

Робот способен следовать за оператором и понимает голосовые команды. AlphaDog оснащён многочисленными сенсорами, благодаря которым способен обнаруживать препятствия и обходить их не сбиваясь с маршрута. Также благодаря ним, он следует за оператором-поводырем, но для лучшего управления роботом применяются также датчики, которые крепятся на ноги человека, которого робот сопровождает.

Развитием «собачей серии» стал робот Spot . В отличие от предыдущих четырехногих роботов, Spot оснащён электродвигателем и аккумулятором. Это снижает уровень шума, но как видно из демонстрационного видео не избавляет от него совсем. Он имеет меньшие размеры и массу чем его предшественники. Использоваться в качестве мула он, скорее всего, уже не может, но для поисковых и спасательных операций робот прекрасно подходит.

Как и предыдущие роботы, он способен передвигаться по местности. Малые размеры и электрический двигатель позволяет ему, не причиняя неудобства окружающим, передвигаться внутри зданий. Меньший вес даёт возможность с лёгкостью подниматься и спускаться по лестнице. Так же как и другие роботы этой серии, он имеет хорошую устойчивость, для демонстрации которой разработчики постоянное его пинают на официальном видео.

Где есть собаки, должны быть и кошки. Первый в семействе кошачьих Boston Dynamics - робот Cheetah . Робот, название которого переводится как гепард, является чемпионом среди роботов по скорости. На испытаниях робот-гепард развил скорость до 45,5 км/ч. Но обладая такой скоростью, далеко убежать он не может. Так как бегать он может только на беговой дорожке. Cheetah не имеет своей гидравлической системы и поэтому находится на «привязи».

Особенностью всего кошачьего семейства роботов компании является необычайно гибкая спина. Она изгибается вперёд и назад при каждом шаге, как у животных. Это существенно увеличивает скорость.

Автономный вариант робота Cheetah, был назван WildCat – дикий кот. Он не так быстр, как его предшественник, его скорость достигает только 25,7 км/ч, зато он имеет собственный источник питания и способен передвигаться на открытой местности. Он не робот-мул как первые четырехногие роботы Boston Dynamics, а спринтер-разведчик.

Но дикий кот не единственный робот, которому можно будет «поручить» разведывательную операцию. В арсенале компании есть машины меньшего размера.

SandFlea – «песчаная блоха», небольшой, весом всего пять килограммов, робот на четырёх колёсах. Он напоминает радиоуправляемую машинку и собственно ею и является.

Особенность робота в возможности совершать прыжки на высоту до 9 метров, что дает ему возможность преодолевать практически любые препятствия. Такую возможность роботу обеспечивает пневмоустройство со сжатым углекислым газом, которого хватает примерно на 25 прыжков.

Хороший обзор местности обеспечивает камера на борту робота. А гироскоп – стабильность в полете и при приземлении.

Другой компактный робот компании RHex, представленный в 2012 году, тоже мастерски умеет прыгать. Как и SandFlea, робот дистанционно управляется оператором с помощью радиоуправления. В отличие от других роботов он имеет шесть ног, с помощью которых необычно передвигается, за это и получил прозвище робот-таракан. Робот полностью герметичен и не боится воды и грязи. Как и «песчаная блоха» может использоваться для разведки. Практическая дальность использования - 700 метров в радиусе от оператора.

Когда-то в процессе эволюции далёкий предок человека встал на две ноги. Эволюция роботов Boston Dynamics тоже идёт по этому пути. Petman был первым двуногим прямоходящим роботом компании.

В отличие от других разработок он не был предназначен для движения вне помещения. Робот предназначен для испытания костюмов химической защиты. Его задача имитировать человека и обеспечить реалистичные условия испытаний. Значительная часть его технологии взята от BigDog.

Atlas ! Он рано или поздно должен был появиться. Высокий антропоморфный робот, держащий осанку и способный передвигаться как в помещениях, так и на открытой местности. Если человекоподобные роботы других компаний больше похожи на игрушечных роботов из нашего детства, чем на людей, то Atlas похож на человека. Или на Терминатора, в зависимости от того, с какой долей оптимизма вы смотрите в будущее.

Первая версия робота была представлена 2013 году. В процессе развития Atlas претерпел серьёзные изменения. И самое главное он освободился от проводов. Первая версия робота не имела аккумуляторных батарей, вся необходимая энергия подавалась извне.

Рост обновлённого робота около 180 сантиметров, он ниже своего предшественника почти на целую голову (это хорошо видно и на фото выше). Вес - 81,5 килограмм.

Как и у других роботов его голова предназначена не для того чтобы «думать», а для размещения навигационной аппаратуры. Робот использует стереоскопические видеокамеры и оптические датчики LIDAR. Если вы внимательно посмотрите на беспилотные автомобили Google, то увидите такие же. В процессе выполнения задания, Atlas способен находить и различать различные предметы и совершать определённые действия с ними.

Если для ранее созданных роботов большим достижением была устойчивая ходьба, то обновлённый Atlas не только перемещается, но может выполнять задания с применением рук. Он способен поднимать и перемещать предметы, в том числе и в ситуации, когда ему намеренно мешают это делать.

Boston Dynamics практически ежегодно обновляет Atlas. Если ничего не изменится, то в следующем году мы увидим обновлённого робота с существенными улучшениями. Можно предположить, что к следующему году инженеры компании добавят в его функционал коммуникационные способности. Робот заговорит и сможет различать лица. Тем самым проявит навыки общения с людьми.

Так как это потребует больших вычислительных мощностей, то вероятно робот снова окажется на «привязи». Только теперь это будет беспроводная связь робота с мощным компьютером обрабатывающим полученную звуковую и визуальную информацию. Если все вычисления связанные с передвижением и сохранением положения в пространстве будет выполнять компьютер, находящийся в теле, корпусе, робота, то более сложные задачи будет решать удалённый «мозг».

Чем нас удивят нас инженеры компании в следующий раз, сейчас сказать сложно. Boston Dynamics особо не раскрывает свои секреты. Но с уверенность можно сказать, что коллектив компании, состоящий всего из 80 сотрудников - инженеров, исследователей, техников, задавшихся целью создать самых современных роботов в мире, сделают наш мир ещё интереснее.