Сферы в вакууме: почему предки Федора не были похожи на человека
Робот Федор, отправившийся на околоземную орбиту в четверг, 22 августа, первый российский, но далеко не первый робот вообще на МКС. Как работают, чем помогали и помогают космонавтам машины, вспомнили «Известия».
Федор (FEDOR, Final Experimental Demonstration Object Research) довольно сильно отличается от неодушевленных коллег в космосе. До него лишь раз, несколько лет назад, NASA посылало в космос андроида — робота с руками и ногами. Он должен был помогать членам экипажа в быту внутри космического корабля и выполнять задания в открытом космосе. Но что-то пошло не так — и проект свернули.
«Там всё как-то очень сильно развалилось, когда к нему попытались приделать ноги. Сначала присоединили торс, и андроид вроде бы работал. Но когда к нему попытались приделать конечности, он как-то функционировать перестал. Его чинили-чинили, но в итоге в космосе его отремонтировать не смогли и отправили на Землю для доработки», — вспоминал Иван Косенков, проектный менеджер направления «Космические технологии» фонда «Сколково».
Федор бы тоже без ног прекрасно обошелся, но его все-таки решили отправить на МКС с ними, рассказал «Известиям» Евгений Дудоров, исполнительный директор научно-производственного объединения «Андроидная техника». Специалисты этого НПО создали андроида.
Евгений Дудоров, исполнительный директор НПО «Андроидная техника»:
В данной миссии необходимости в ногах [Федора] нет. Но мы хотели бы понять некоторые моменты для будущего. Во-первых, за счет этих педипуляторов наладить якорение, чтобы он был зацеплен в какой-то части корабля и не перемещался в пространстве. Во-вторых, следующее поколение роботов должно будет уметь автономно покидать космический корабль. Поэтому сейчас мы и решили доставить его в этой компоновке.
Итак, на МКС теперь есть 182-сантиметровый 106-килограммовый робот, который будет выполнять секретные задачи. Там его встретят не только космонавты, но и парящий шарообразный коллега.
Окей, Саймон
Пятикилограммовую сферу из металла и пластика с мультяшным лицом зовут CIMON (Crew Interactive MObile CompanioN). Ее вместе сделали Airbus и IBM и отправили на МКС в июне 2018 года.
CIMON стал подопечным немецкого космонавта Александра Герста (так же как Федор — для Александра Скворцова и Алексея Овчинина). Герст принимал участие в выборе анимированного лица и голоса робота, которым тот может давать подсказки астронавту. И вместе им предстоит выполнить несколько несекретных задач.
Во-первых, провести эксперименты с кристаллами, во-вторых, собирать кубик Рубика, в-третьих, закончить сложный медицинский эксперимент. Во всех трех случаях CIMON будет выполнять функции «умной» летающей камеры.
Вторая задача может показаться нелепой, если не знать главную цель пребывания CIMON на МКС — обучение встроенной системы искусственного интеллекта Watson AI от IBM.
В IBM надеются, что общение с CIMON позволит экипажу снизить уровень стресса и общей нагрузки от работы
Космический робот не слишком-то отличается от голосовых ассистенток Siri или Alexa. Он дает подсказки на темы, заложенные в него программистами. Его диалоги, так же как и диалоги пользователей с мобильными помощниками, прослушивают специалисты на Земле, чтобы улучшить качество работы. И больше всего их интересует социальное взаимодействие.
В IBM надеются, что общение с компаньоном позволит экипажу снизить уровень стресса и общей нагрузки от работы. Кроме того, использовать CIMON и подобные машины планируют в будущих длительных экспедициях на Луну или Марс. И успеху долгосрочных миссий должно способствовать изучение взаимоотношений человека и машины с эмоциональным интеллектом.
Но это всё — дело отдаленного будущего. Первый тест CIMON, как и первый разговор космонавта с машиной, состоялся только через пять месяцев после прибытия на станцию, в ноябре 2018-го. За полтора часа робот выполнил «серию поворотов и движений в разных направлениях» (у него для этого на корпусе 14 вентиляторов). Еще он определил лицо Герста и наладил с астронавтом визуальный контакт, а также сфотографировал его и записал небольшое видео. Всё это длилось полтора часа. Время автономной работы компаньона — два часа. С тех пор о новых тестах и свершениях CIMON пресс-служба Airbus не сообщала.
Сколько он пробудет на МКС, непонятно. Сначала его планировали вернуть на Землю в декабре 2018 года, но после ноябрьского теста решили, что он пробудет на орбите полтора года.
Самонаводящиеся болванки
У CIMON были на МКС сферические предшественники. В 2006 году на станцию отправили компактных — 21 см в диаметре и 4 кг — роботов SPHERES. Их придумали в Массачусетском технологическом университете, чтобы исследовать взаимодействие крупных космических объектов. Например, шаттла и космической станции во время стыковки. Они ориентировались с помощью ультразвуковых маячков и перемещались в невесомости на двигателях на основе CO2.
Роботы SPHERES на борту МКС
Проект был признан успешным, и с тех пор среди студентов каждый год проводят соревнования по написанию лучшего софта для SPHERES. Они же вдохновили ученых на создание более сложных роботов-пчел, которых собирались отправить на МКС в апреле этого года.
Роботы-пчелы
После запуска CIMON в NASA заговорили об отправке других парящих роботов на МКС. Звучали слова «апрель 2019 года» и Astrobee. Это небольшие, 30 на 30 см, прямоугольные коробки с несколькими камерами, датчиками навигации, вентиляторами и щупом для взаимодействия с предметами.
Разработчики из Исследовательского центра Эймса в Калифорнии считают, что эти машины могут взять на себя выполнение рутинных задач, чтобы у членов экипажа освободилось больше времени на другие дела. Правда, не уточнили, каких.
Роботы-пчелы перемещаться должны так же, как SIMON, но при этом способны сами добраться до источника питания, когда аккумулятор на исходе.
Роботы-пчелы должны перемещаться так же, как CIMON, но при этом способны сами добраться до источника питания, когда аккумулятор на исходе
Самообучающейся интеллектуальной системы в них нет, так что управлять ими напрямую будут операторы с Земли. А не как сейчас, когда они только прослушивают разговоры немецкого космонавта. Те же операторы смогут получать и анализировать информацию о том, что происходит вокруг «пчел».
Кроме того, с помощью Astrobee ученые с Земли получат возможность следить за экспериментами на МКС, на которые у астронавтов нет времени. Но так же, как и CIMON, сделаны Astrobee с расчетом на будущие дальние путешествия, а также на работу на окололунной станции, о которой в NASA говорят абсолютно серьезно.
О новой дате отправки роботов-пчел на орбиту объявлено не было, впрочем, как и о прекращении проекта.
Шарообразный щенок
Еще одного шарообразного робота долго планировали, но таки и не запустили на МКС. «Космобота» по имени Спотти вместе сделали «Роскосмос» и соцсеть «ВКонтакте». Он и назван по имени щенка, маскота соцсети.
Функционал у Спотти был небольшой — он не летал, не собирал данные и не давал подсказки во время экспериментов. Зато с его помощью космонавты могли бы вести трансляции, выкладывать фотографии и видеозаписи с орбитальной станции. А встроенный проектор транслировал бы на станции контент, полученный от пользователей.
Первой версией Спотти был искусственный интеллект, который отвечал на вопросы о космосе. У второй, которую собирались отправить, появились диод, камера, проектор, карты памяти, кнопки, порты входа и выхода, аккумуляторы. Планировалось, что она пробудет на орбите 10 лет, в том числе попадет в открытый космос (перед Федором такой задачи не стоит).
Космобот Спотти — совместный проект сети «ВКонтакте» и госкорпорации «Роскосмос»
Уже бывший директор по маркетингу «ВКонтакте» Михаил Чернышев говорил и о третьей версии «робонавта» (как только не называли Спотти). Она уже должна была «иметь возможность распознавания речи и синтеза ответов».
Дата отправки робота несколько раз откладывалась. Сначала его собирались послать в капсуле на МКС в марте 2017-го. Потом запуск сдвинули на октябрь. В пресс-службе соцсети тогда говорили, что роботу нужно пройти тесты на электромагнитную совместимость, пожарную безопасность, вибрационную перегрузку и токсикологию. Потом на февраль-март 2018-го. С тех пор новостей о Спотти не было. И на вопросы о космосе ИИ больше не отвечает.
Огромные человекоподобные
Почти все предшественники Федора были похожи, скорее, на HAL 9000 из «Космической одиссеи», чем на TARS из «Интерстеллар». И с российского робота может начаться новая традиция, считают в Фонде перспективных исследований, который участвовал в проекте.
Андрей Григорьев, генеральный директор Фонда перспективных исследований:
Все технические средства и управляющие системы любого космического корабля в настоящее время заточены под человека, учитывают его форму тела, рост, наличие двух рук, ног. Поэтому в ближайшей перспективе именно антропоморфный робот сможет наиболее эффективно заменить человека в сложных и опасных условиях, связанных с освоением космоса.
Григорьев уверен, что и робототехника для космоса теперь будет развиваться активнее. Потому что для поддержания жизнедеятельности машин не требуются затраты, «сопоставимые с поддержанием жизни человека в открытом космосе и на других планетах».
Фонд на базе одного из научно-технологических центров РКК «Энергия» уже занимается созданием новых аппаратов. И антропоморфные машины среди них будут. При этом глава фонда признает, что человеку для расширения своих возможностей в космосе потребуются «самые разнообразные машины и автоматы».
Работают над новыми моделями человекоподобных роботов и в НПО «Андроидная техника». Один называется «Испытатель» — это усовершенствованный Федор, который в 2021 году выведет на орбиту новый российский космический корабль «Федерация». У второго, «Теледроида», не будет ног. Зато в отличие от Федора он сможет работать в открытом космосе. Его установят на поверхности МКС.
Подробнее о других российских космических проектах и о том, почему андроид, который говорит только по-русски, не матерится, читайте в интервью исполнительного директора НПО Евгения Дудорова «Известиям».
