Человекоподобные роботы по сложности подбираются к человеку

Чего только не бывает на этих веб-страницах: и робоколибри случались, и даже робобелки... А вот с роботом, воспроизводящим движения человека (причём воспроизводящим в полной мере), пока проблемы. Уж очень Homo сложны: и бегать могут, и лазать, и даже плавать, а количество степеней свободы у человечков просто огромно. Тем не менее исследователи из Токийского университета (Япония) во главе с Юто Наканиши (Yuto Nakanishi) не оставляют надежды.

Их творение Kenshiro является «потомком» Kojiro — мусколоскелетного дрона, созданного в 2010 году. Однако прототип походил на человека скорее внешне, чем внутренне: к примеру, мышц у него было меньше, и движения, соответственно, не были столь сложными.

Пока ещё не гимнаст Кабаев, но уже способен к движениям чисто человеческой сложности. (Здесь и ниже фото и иллюстрации UT.)

Kenshiro, напротив, очень сложен. Габаритами и весом (158 см, 50 кг) он «соответствует» 12-летнему японскому мальчику. При этом в его «теле» 160 «мышц»: 50 в ногах, 76 в туловище, 12 в плечах и 22 в шее. На сегодня это самое близкое к человеческой анатомии робототехническое творение. Сложность движений даже отдельных модулей робота (до сборки) говорит сама за себя:

Но вот вопрос: а зачем вообще копировать человеческое тело? Ведь сходные по сложности роботы при размерах, сравнимых с нашими, оказываются много тяжелее стандартных механоидов. Скажем, один из предшественников Kenshiro, робот-туловище Kenzoh, весил 45 кг. При полном масштабировании до 158 см его вес достиг бы 100 кг. Многовато для такого роста!

Чтобы избежать «ожирения», разработчики стали отталкиваться не от абстрактных инженерных концепций, а от «устройства» самого человека, соблюдали его пропорции как по размерам, так и по весу. Конечной целью также было получить робота с «тягой» конечностей, равной человеческой при человеческой же скорости их поворачивания. Увы, этот показатель японцам не поддался: Kenshiro поворачивает конечности в «суставах» всего лишь со скоростью 70–100˚ в секунду. Впрочем, результат не так плох: большинство людей после пятидесяти безопасно вращают ногами по широкому кругу примерно с той же скоростью. Да и тяга сравнялась с человеческой — кстати, впервые для человекоподобных роботов.

Ну а степеней свободы, даже без учёта рук, в этом творении хватает — аж 64, включая 13 для шеи, столько же для каждой из рук и 7 для каждой ноги. Даже у «позвоночника» есть 11 степеней свободы — хоть и не как у здорового человека, но для нынешнего уровня робототехники просто отлично.

«Кости» Kenshiro получилось делать по весу близкими к человеческим, только выполнив их из алюминия. А вот изготовить их на 3D-принтере не вышло: именно эти робочасти больше всего склонны к поломкам.

В ближайшее время создатель Kenshiro намерен принять участие в известном конкурсе Управления перспективных исследований Министерства обороны США (DARPA) под названием Robotics Challenge, где представит другого гуманоидного робота, имеющего, понятно, «военно-прикладное значение». Вот он, кстати: