ROBOTIX EXPO 2015: роботы, и не только...

С 20 по 22 ноября в Москве (уже в третий раз) состоялось еще одно интересное событие - очередная Международная выставка робототехники и передовых технологий ROBOTIX EXPO. Промышленные роботы, бытовые, образовательные, персональные роботы и роботы телеприсутствия, дроны, а также устройства Эй-сканирования и Эй-печати и системы виртуальной и дополненной реальности - всему нашлось место в выставочном павильоне и в программе сопровождавшей выставку конференции. И теперь портал NH готов поделиться с читателями увиденным и услышанным.



Одно из бурно развивающихся направлений современной робототехники -это «системы телеприсутствия». По сути это долгожданная реализация предсказанных польским писателем-фантастом Станиславом Лемом «теледублей» -неавтономных робототехнических систем, дистанционно управляемых человеком - оператором, так что для оператора создается полное впечатление присутствия в том месте, где находится робот.

В наиболее совершенном (хотя пока и не реализованном) варианте системы телеприсутствия должны использовать достижения технологии «виртуальная реальность»:
• любые движения оператора отслеживаются при помощи тактильного костюма и передаются двигателям робота-теледубля;
• при помощи шлема виртуальной реальности оператор видит (в цвете и объёме!) всё, что «видит» робот при помощи встроенной в него стереовидеокамеры, и слышит всё, что «слышит» робот при помощи пары установленных на нем микрофонов;
• «кожа» робота-теледубля снабжается датчиками прикосновения, температуры и т.д., и информация с этих датчиков передается на тактильный костюм оператора;
• голос оператора воспроизводится через динамики «во рту» робота.

Правда, существующие на сегодня роботы-теледубли пока еще до реализации полного эффекта присутствия не дотягивают: тактильные ощущения они пока еще передавать не умеют, возможности оператора по управлению движениями робота пока что ограничиваются лишь несложными перемещениями и «оглядываниями» по сторонам (наподобие управления персонажем трехмерной игры-стрелялки), и даже стереоскопическое «удаленное зрение» пока еще (по крайней мере на данной выставке) не использовалось - хотя его реализацию можно было бы ожидать самой первой, тем более что недорогие шлемы виртуальной реальности на базе обычного смартфона уже есть и тоже были представлены на ROBOTIX EXPO.


Впрочем, и в «упрощенном» варианте роботы телеприсутствия уже способны на многое. Например, забавный робот R.BOT, который уже успел стать одним из непременных атрибутов любой «околокомпьютерной» выставки, неизменно привлекая внимание посетителей, может выручить заболевшего школьника, вынужденного сидеть дома «на карантине», или бизнесмена, который физически не успевает отправиться «за тридевять земель» на важную для него конференцию. Этот малыш (как раз ростом с пятиклассника) способен по командам сидящего за компьютером или использующего планшет оператора передвигаться по помещению (по крайней мере по горизонтальной поверхности), поворачивать и наклонять «голову» с видеокамерой, чтобы «осмотреться по сторонам». Изображение с видеокамеры (правда, не стереоскопическое) передается на экран компьютера оператора, туда же поступает и звук с установленного в роботе микрофона. А то что говорит оператор, воспроизводится динамиком робота. Наконец, в модификации, снабженной ЖК-экраном на «пузике», оператор может выводить на этот экран изображение со своего компьютера - видео с подключенной (или встроенной) веб-камеры либо произвольный документ или анимацию.

Правда, стоимость такого робота довольно высока - около 70 000 рублей, -не каждой школе по карману. Впрочем, разработчики предлагают и более «бюджетный» вариант - настольная модель R.BOT Synergy Mime.


Этот маленький «мим» занимает совсем немного места на столе и весит всего 1,5 кг, так что его легко переносить с места на место и брать с собой в дорогу. Его корпус представляет собой полусферу с выдвижной панелью-манипулятором в верхней части, на котором размещается обычный планшетный компьютер или смартфон, предоставляющий в распоряжение робота свои экран, фронтальную видеокамеру и микрофон (что существенно удешевляет сам робот - его стоимость составляет около 30 000 рублей, вполне по средствам любой обычной школе или частному лицу со средним уровнем достатка). Правда, на мощность динамиков смартфона/планшета разработчики полагаться не стали и снабдили робота отдельными встроенными динамиками, а также, на всякий случай, и встроенным зарядным устройством для смартфона/планшета, чтобы не зависеть от его аккумулятора. Во всем же остальном по функциональности Synergy Mime не уступает своему «старшему брату» (кроме возможностей передвижения): он может вращаться на 360 градусов, чтобы оператор мог осматривать всё со всех сторон, а его манипулятор имеет три степени свободы. Подключение к роботу, правда, осуществляется через Bluetooth 3.0, так что для реализации телеприсутствия потребуется также расположенный недалеко от робота компьютер, выполняющий функции «точки доступа» для связи с Интернетом, так что можно порекомендовать разработчикам создать и более продвинутую версию робота с интерфейсом Wi-Fi.

Еще одно направление робототехники - создание уже «полноценных», автономных роботов разной степени «антропоморфности» (похожести на человека), предназначенных для роли секретаря, помощника, менеджера и т.д. Таких роботов на выставке было представлено сразу несколько, и некоторые из них, разработанные в России, ни в чем не уступали знаменитым во всем мире японским роботам-андроидам.


Пожалуй, наибольшее внимание посетителей привлекал стенд компании Alfa Robotics, представившей сразу две модели таких роботов. Одна из них -модель, которую зовут KIKI: это, по определению самих разработчиков, «интерактивный мобильный робот-промоутер». KIKI способна автономно передвигаться в любом помещении, а ее жесты приближены по плавности и изящности к жестам человека. Встроенный компьютер обеспечивает запоминание и обработку значительных объемов текста почти любой сложности, в том числе технического или специального, на любом языке и легко обучаема, она общительна и эмоциональна, обладает приятным голосом и способна поддерживать разговор на любые темы.


Другая модель от Alfa Robotics, под прозаическим названием AR-D, выглядит попроще. Она также имеет подвижный корпус (есть в ассортименте, впрочем, и еще более простая модель AR-W, стационарно-настенная), а ее основой является большой сенсорный информационный дисплей. Второй дисплей установлен в «голове» робота, на него можно вывести любую фотографию или картинку, тем самым «персонифицируя» робота.


Похожие модели были представлены и на стендах других разработчиков. Например, на стенде Московского технологического института (МТИ) посетителей встречал голубоглазый толстячок с голубыми глазами на черном «личике», а напротив него, на стенде Boteon, располагался «скелетообразный» робот на гусеничной платформе, напоминающий «монстра» из какой-то компьютерной игры-стрелялки.


Наконец, еще один возможный вариант - робоманекен. Фактически это обычный манекен, но с двигательными функциями туловища, головы, рук и ног. Его движения близки к движениям живого человека, а управление осуществляется дистанционно оператором.


Одними из наиболее интересных и «зрелищных» таких роботов были экспонаты компании «Нейроботикс» - антропоморфные роботы... с портретным сходством. Основой такого робота является унифицированный модуль «роболица» с реализацией мимики. Такой робот может движениями глаз, губ, бровей, рта имитировать эмоции - улыбаться, злиться, удивляться, а также моргать и говорить. Всё это обеспечивают 13 мимических приводов («актуаторов»), а также три движителя глаз и три привода в шее. Причем система зрения такого робота способна распознавать лица окружающих людей и их эмоции и соответственно на них реагировать. А далее на этот робототехнический каркас надевается силиконовая маска, обладающая портретным сходством с персонажем фильма или с реальным конкретным человеком. Так, на стенде «Нейроботикс» был представлен робот с портретом Пушкина, а за 10 000 рублей любому желающему предлагается изготовление силиконовой копии его лица.



На стенде уже известной нашим читателям компании FIBRUM - разработчика и изготовителя шлемов виртуальной реальности на базе смартфона - кроме самих шлемов обнаружился весьма интересный гаджет - демонстрационный прототип нового периферийного устройства для любителей компьютерных игр-стрелялок.


Этот игровой манипулятор выглядит как футуристического вида автомат, в который встроена собственная система трекинга (отслеживания положения в пространстве). Данные с этой системы, а также сигналы от нажатия спускового крючка по беспроводной связи передаются в смартфон. В результате же, когда смартфон установлен в виртуальный шлем FIBRUM, играющий не только ощущает свое присутствие в виртуальном мире игры-стрелялки, но может произвольно перемещать удерживаемый в руках автомат и тем самым перемещать в игровом пространстве его прицел, а нажатиями на спусковой крючок - вести огонь по «виртуальным противникам».


Выглядит это (при надетом шлеме виртуальной реальности) довольно эффектно. Правда, пока еще технологии не вполне совершенны - системы трекинга как игрового манипулятора, так и используемого в шлеме смартфона могут отслеживать только довольно плавные движения, поэтому при резких поворотах головы (неизбежных в игровом азарте) возможны некоторые сбои в отображении - в виртуальном игровом пространстве не удается оглядываться на угол больше 30 - 40 градусов. Но разработчики уверяют, что в ближайшем будущем эти недостатки будут устранены, а новый игровой манипулятор скоро появится в продаже.


А этот экспонат - наглядный и яркий пример применения технологий дополненной реальности. «Оживайка» - так называется программное приложение для планшетного компьютера, которое наверняка понравится не только детям, но и взрослым.

Начнем с книжки-раскраски. Обычная книжка (или даже просто набор листочков) с изображением автомобиля в четырех проекциях (сверху, сбоку, спереди и сзади), - сейчас покупателям предлагается два подобных альбома с автомобилями (один уже в продаже, второй обещают выпустить в самое ближайшее время). Этот рисунок можно раскрасить по своему желанию.


Следующий шаг - установка на планшетный компьютер бесплатного приложения «Оживайка», которое доступно как в «магазине приложений» iTunes для iPad (https://itunes.apple.com/ru/app/ozivajka/id1051276887?mt=8), так и в Google Play для устройств на базе Android (https://play.google.com/store/apps/details?id=com.playdisplay.colorplay2015).


Запустив программу на планшетном компьютере, наводим видеокамеру планшета на раскрашенный листочек. Программа считывает изображенные на листочке специальные метки, по ним определяет нужную Эй-модель, отыскивает эту модель в имеющейся в ней базе данных и воссоздает Эй-изображение на экране планшета.


После этого программа считывает с листочка саму раскраску и воссоздает «шкурку» - графический скин, который «натягивается» на типовую Зй-модель. И вот на экране планшета - прямо поверх реального изображения, наблюдаемого встроенной видеокамерой, появляется виртуальный объект - созданный вами автомобиль. Прикосновениями к экрану можно «погонять» по нему автомобиль, включать и выключать свет его фар. А нажав расположенную вверху кнопку, можно перенести созданный автомобильчик на виртуальную гоночную трассу и поучаствовать в гонках.



Для «самодельщиков» XXI века, предпочитающих обычным напильникам и лобзикам самые современные инструменты, много интересного можно было найти на стенде Московского института стали и сплавов (МИСиС), где была представлена часть оборудования реализованной на базе МИСиС творческой лаборатории FABLAB.

«Фаблабы» - это всемирная сеть лабораторий цифрового производства, цель которой - дать возможность каждому желающему (разумеется, при наличии соответствующих умений) создать почти любое изделие. Изначально это был университетский проект Центра битов и атомов Массачусетского технологического института (MIT), а его основателем является профессор Нил Гер-шенфельд - автор учебного курса «Как создать почти всё что угодно» и книги под названием «Грядущая революция на вашем столе - от персональных компьютеров к персональному производству». Фактически, FABLAB - это малый производственный центр, позволяющий разработчику (например, студенту, выполняющему курсовой или дипломный проект) не останавливаться на стадии теоретических обоснований, математических расчетов и чертежей, а воплотить свою разработку в виде действующей модели-прототипа или даже в виде готового изделия. В «фаблабе» МИСиС установлены самые современные компьютеризованные станки, позволяющие в соответствии с созданными в программах автоматизированного проектирования трехмерными чертежами выполнять обработку металла и дерева, фрезеровать печатные платы для сборки электронных схем, производить раскрой различных листовых материалов (от бумаги до фанеры и пластика) лазерным лучом - почти что современный вариант Гиперболоида инженера Гарина - или печатать на 3D-принтере из пластика объемные изделия. Несколько таких инструментов цифрового производства демонстрировались на выставке, в том числе 3D-принтеры и внешне похожий на них станок для выжигания по дереву лучом лазера.


Интересное применение «облачных технологий» продемонстрировала первая в мире интернет-служба видеоконференций с услугой профессионального устного перевода Cloud Interpreter. Технологический принцип здесь - традиционный для видеоконференций: используя планшетный компьютер или смартфон с установленным на нем приложением и доступ в Интернет, можно не просто организовать видеоконференцию с удаленным абонентом, но и подключить к беседе профессионального переводчика из штата интернет-службы. Или же можно при обычной, личной беседе вызвать профессионального переводчика, используя технологию видеоконференцсвязи.

Услуга это, конечно, платная - примерно от 600 рублей за 15 минут перевода. Но в первый день работы выставки ROBOTIX EXPO в рекламных целях посетителям предоставлялась возможность воспользоваться услугами удаленного переводчика бесплатно. Что могло быть весьма кстати при переговорах с деловыми партнерами.