Кажется, все большие технологические мечты и страхи человечества исходят из мира робототехники. Роботы в потенциале могут снять с наших плеч множество монотонной работы, помогать людям-рабочим и функционировать в специализированных условиях — например, на заводах и в больницах. В то же время люди беспокоятся о том, как эти технологии могут изменить их привычную жизнь и привести к потере работы.
Даже лучшие умы технического прогресса много думают об этом. На технологическом симпозиуме в MIT генеральный директор SpaceX Илон Маск назвал роботов «самой большой угрозой для человечества», будучи уверенным в необходимости национального и международного регулирования исследований искусственного интеллекта. Маск даже инвестировал в компанию по разработке ИИ (Vicarious), что ещё больше выражает его обеспокоенность негативным потенциалом робототехники.
В предстоящий период праздников роботы, скорее всего, получат намного больше внимания, чем обычно. Розничные магазины станут большим полем для испытаний потребительской робототехники, что подтверждается недавним представлением робота-продавца OSHbot от компании Lowe’s. Он может общаться на нескольких языках и точно направлять покупателя туда, где находится необходимый для него товар. Технологии избегания столкновений и автономной навигации дают возможность этим механическим продавцам безопасно передвигаться по большим магазинам.
Роботы существуют уже давно, но вскоре они будут играть куда более важную роль в нашей жизни. Многие верят, что утопическое роботизированное будущее из мультфильма «Джетсоны» – в пределах досягаемости. В этой статье мы рассмотрим некоторые современные тренды и проблемы робототехники, а также поговорим о последних патентах от Бюро по регистрации патентов и товарных знаков США, оберегающих инновации.
Что умеют роботы
Важно отметить, что робототехника достигла некоторого периода зрелости лишь в последние годы, но существовала в нашем воображении целые поколения, а в некоторых случаях — тысячелетие. Записи об автоматизированном оборудовании указывают на 3 век до н. э., а о создании человекоподобной механики впервые задумался известный инженер-механик Аль Джазари ещё в 1206 году н. э., в эпоху расцвета исламской культуры.
В 1495 году итальянский инженер и изобретатель Леонардо да Винчи представил свои планы механического рыцаря. Первое упоминание слова «робот» зафиксировано в пьесе чешского писателя Карела Чапека «R.U.R.». На выставке World’s Fairs в 1939 и 1940 годах компания Westinghouse Electric Corporation привлекла внимание мировой общественности, представив первого робота-гуманоида Elektro. Во второй половине 20 века потенциал человекоподобных роботов питал воображение всех научных фантастов и ученых.
Сегодня же мир осознает значение робототехники. Ходячие роботы, способные свободно общаться с владельцами, пока далеки от реальности, но уже доступны такие, которые способные выполнять различные домашние дела. Искусственный интеллект появляется в роботах-пылесосах, личных ассистентах и даже самоочищающихся кошачьих туалетах. Все мы слышали об инновации от MIT: 3D-печатном роботе, который собирает сам себя, когда его детали нагреты до определенной температуры. И хотя потребительская робототехника для домашнего использования пока не распространена, эти устройства показывают, что желание создавать такие инновации есть.
Роботов можно программировать не только на выполнение задач, которые нам не нравятся, но и на работу, которая нам не под силу. Именно поэтому медицинские учреждения в ближайшие годы могут достичь успеха в развитии индустрии. Ученые из Института умных систем им. Макса Планка (Германия) работают над нанотехнологиями с интегрированными роботизированными элементами. Этих миниатюрных роботов можно запрограммировать на перемещение в кровяной или глазной жидкости, для доставки лекарства или восстановления поврежденных клеток в теле пациента.
Робототехника также заменяет людей в инфекционной среде, что особенно актуально сегодня в условиях эпидемии вируса Эбола в Западной Африке. Недавно в Вустерском политехническом институте прошла конференция, посвященная использованию робототехники для борьбы с Эболой. Учитывая высокую смертность от эпидемии среди медицинских работников, робототехника может помочь избавляться от зараженных отходов или осуществлять базовые медицинские задачи, не подвергая врача риску заражения.
Представляя себе будущее робототехники, многие думают о работе Ганса Моравека «Поколение роботов» 1997 года. Профессор Университета Карнеги-Меллона писал, что к 2010 году будет выпущено первое поколение роботов с ИИ наравне с ящерицей. Принимая во внимание роботов-уборщиков и помощников, это может быть не таким уж далеким от правды. Моравек предвидел появление второго поколения ИИ к 2020 году, сравнив его с интеллектом мышей. Если его прогноз окажется верным, то ИИ сродни человеческому может появиться между 2040 и 2050 годами.
Увеличение роли робототехники в нашей жизни
Полезная технология почти всегда становится революционной. Это может служить источником неправильного понимания и страхов на ранней стадии развития технологии. С момента, когда Нед Людд уничтожил несколько чулочновязальных машин в 1779 году, многие технологии сталкивались с негативной реакцией. Сейчас можно вспомнить изначальное отношение нашего общества к телефонам и телевидению: несмотря на все предупреждения родителей, наши лица не закаменели от просмотра ТВ.
Вероятно, Илон Маск и другие отреагировали на прогресс ИИ именно так, потому что робототехника может все революционизировать и достичь чего угодно.
И хотя сюжеты-антиутопии научной фантастики («Я, робот», «Терминатор») свидетельствуют о наших примитивных страхах по поводу того, что роботы смогут контролировать нас или навредить людям, наиболее логичным является страх уступить им рабочие места. Исследование, проведенное Оксфордским университетом, показало, что треть всех рабочих мест в США может быть заполнена роботами вместо людей за несколько десятилетий. Среди наиболее вероятных профессий – корректор, мясник, киномеханик и секретарь. Спортсмены, пожарные, кондукторы и ученые по охране природы пока могут вздохнуть с облегчением.
Тем не менее, прогресс технологии не означает конец для трудовой занятости человечества. Другое исследование, совместно проведенное компаниями CareerBuilder и Economic Modeling Specialists International, показало: хоть каждая пятая американская компания и заменила рабочих автоматикой, около трети фирм вернули работников-людей, когда ИИ не смог удовлетворить их требования. И хотя цифры могут немного не совпадать, треть компаний заявили, что решение внедрить автоматизацию в результате повысило количество рабочих. Сейчас разрабатываются роботизированные системы, способные безопасно и эффективно работать в заводских условиях параллельно с людьми.
Робототехника, которую разрабатывают сегодня
Новые технологии робототехники разрабатываются постоянно. Samsung, Foxconn, Seiko Epson и другие компании ожидают или уже получили одобрение патентов. Завершить обзор современного развития ИИ и связанных с ним технологий можно, рассмотрев некоторые недавно выданные патенты в этом сегменте.
Одно изобретение, придуманное чешскими инноваторами, особенно привлекает внимание – робот с удобным и интерактивным пользовательским интерфейсом для установке в молочных барах. Патент U.S. Patent No. 8875843 под названием «Robotic Milk Bar» защищает оборудование и робота. Созданный Петром Чихаком и Йири Поспишилем, робот призван увеличить популярность мини-молочных и предложить вариативные молочные продукты с ферм потребителям.
Патент U.S. Patent No. 8857137 под названием «Robotic Lawn Mower for Cutting Around Conveyance Member»
Ещё один патент, привлекающий внимание, автоматизирует намного более трудозатратный процесс, чем уборка пылесосом. U.S. Patent No. 8857137 защищает устройство для срезания растительности с подвижной кареткой, движущейся в разных направлениях. Эта роботизированная газонокосилка улучшает обычные технологии, будучи более энергоэффективной и имея большую рабочую площадь. Роботы-газонокосилки на данный момент имеют ширину среза 30 см, тогда как обычные газонокосилки – 45 см, а производственные – до 132 см.
Роботы-гуманоиды – очень интересное направление для компаний по исследованию и разработке робототехники. Методы по снижению повреждений роботов и других объектов описаны в патенте U.S. Patent No. 8880221 («Damage Reduction Control for Humanoid Robot Fall»). Выданный компании Honda Motor Corporation, патент защищает компьютерный метод контроля робота во время падения, когда оно неизбежно, и управления частотой вращения, чтобы первой с поверхностью контактировала определенная часть робота. Эта технология повышает безопасность при физическом взаимодействии человека и робота.
Патент U.S. Patent No. 8880221 «Damage Reduction Control for Humanoid Robot Fall»
Есть несколько физических задач, которые роботы не могут выполнить, — например, работа в гигантских масштабах или сверхтонкие операции, требующие точных технологий. Замена бетонных фасадов на плотинах гидроэлектростанций может стать намного проще благодаря технологии, описанной в патенте U.S. Patent No. 8864240, «Vertical or Horizontal Robot for Hydrodemolition of Concrete». Он выдан компании Ash Equipment, защищая робота, использующего высоконапорный гидравлический метод удаления разрушающегося бетона с покрытия и представляющего собой подъемную платформу с множеством движущихся балок, поддерживающих форсунку для распыления материала под давлением.
Это изобретение должно стать эффективной машиной для снятия разрушающегося бетона с фасадов плотин. Это позволит провести дальнейший монтаж бетонного покрытия на арматуру и таким образом продлит срок эксплуатации плотины.
Мобильные роботы для извлекания предметов из большого инвентаря также представляют большой интерес, что доказывает патент U.S. Patent No. 8862265, «Fast-Access Self-Repairing Tape Library Using Mobile Robots». Выданный технологическому гиганту IBM, этот он защищает метод задействования мобильного робота объемом до 25 куб. м. для извлечения одной и более 50-милимметровых бобин в библиотеке, их чтения и оптического распознавания. Технология призвана поддерживать хранение цифровых данных на магнитных лентах, что в ближайшие годы станет намного дешевле, а время извлечения ленты в библиотеке уменьшится в среднем с 40 до 1 секунды.
