Андроиды и гуманоиды. Гуманоидные роботы

Роботами гуманоидами принято называть тех роботов, которые, по крайней мере, отчасти напоминают человека.

Большинство таких человекоподобных роботов имеют туловище, две ноги, две руки, и определенной формы голову. Некоторые из них могут иметь лицо, которое может в разной степени менять выражение. Хотя замысел создания роботов подобного типа существует уже давно, только в последнее десятилетие на самом деле были достигнуты достаточно большие успехи при создании относительно человекоподобных роботов.

Термин андроид часто применяется как просто синоним человекоподобных роботов, но он также может быть использован и для более конкретного описания робота. Некоторые люди считают, что, строго говоря, андроид - это робот внешне напоминающий мужчину, в то время как гиноид был бы технически правильным термином для роботов с женской внешностью. Другие люди используют термин "андроид" для описания более совершенных гуманоидных роботов будущего. В этом случает андроид не только внешне похож на человека, но имеет и довольно совершенный искусственный интеллект, который делает достаточно разумными его поведение и взаимодействие с окружающей средой. Такой тип андроида реально существует лишь в научной фантастике и в теоретических разработках, хотя и является конечной целью многих проектов в области робототехники.

По настоящему человекоподобный робот должен иметь несколько ограниченные автономные возможности, а не просто выглядеть подобием человека. Например, простой калькулятор помещенный в оболочку для гуманоида, не станет человекоподобным роботом. Роботы-гуманоиды способны, в некоторой степени, адаптироваться к окружающей среде и, как правило, построены на основе самообучаемой в той или иной форме системы, чтобы они могли возможность развивать и совершенствовать свои способности при решении задач.

Способность передвижения является одной из наиболее сложных задач при создании хороших человекоподобных роботов, так как человеческое тело на самом деле довольно сложная система по своим двигательным возможностям. Например, невероятно сложным оказывается создание робота, который способен прыгать, потому что для перемещения тяжелого робота нужно существенное количество энергии, а регулировка и точные настройки двигателей для того чтобы обеспечить сохранение равновесия при столкновении чрезвычайно сложны. Например, робот-гуманоид Декстер может прыгать, но он был спроектирован почти исключительно для этой цели, и все-таки его способность прыгать по-прежнему очень ограниченная, по сравнению с человеком.

Но даже с учетом ограниченных возможностей у человекоподобных роботов уже есть ряд применений, а в будущем они смогут решать и множество других важных задач. Роботы-гуманоиды могут быть использованы для выполнения опасной работы, которая требует участия человека, особенно для работы с оборудованием, которое уже предназначено для эксплуатации людьми. Они также могут быть использованы для обслуживания пожилых людей, ухода и развлечения маленьких детей. На самом деле, одной из сфер с увеличивающимся привлечением человекоподобных роботов является обучение детей дошкольного возраста, которые могут активно взаимодействовать с ними, не испытывая многих проблем, которые возникают между роботами и взрослыми людьми. Между тем, человекоподобные роботы продолжают совершенствоваться, они уже могут заменять человека во многих случаях, особенно для работы в космосе, под водой или при исследовании опасных зон на земле.

Роботы уже давно стали частью нашей жизни, внешне они все больше похожи на людей, а их функционал с каждым днем расширяется до невероятных масштабов. А ведь само слово «робот» впервые прозвучало меньше века назад в пьесе «Россумские универсальные роботы» чешского писателя Карела Чапека.

Первые андроиды были огромными существами из стали, весившими более 120 кг и способными только двигать некоторыми конечностями благодаря электрическому управлению.

В 1928 году были выпущены сразу три человекоподобных робота. В США инженер Дж. Уэнсли создал Мистера Телевокса – своеобразный автоответчик, которому было придано схематическое сходство с человеком. Мистер Телевокс управлялся с помощью свистков и работал благодаря громкоговорителю и микрофону, расположенному рядом с телефоном. В том же году в Японии был разработан Естествоиспытатель – андроид, который при помощи электропривода мог двигать руками и ногами. А в английской деревне Гомшелл капитан Уильям Ричардс и инженер-механик Алан Реффел в это время сконструировали робота Эрика, на корпусе которого было написано «R.U.R» – название фабрики из пьесы Карела Чапека. Эрик умел двигать головой и руками, садиться и вставать на ноги. Но не мог ходить. Зато разговаривал и отвечал на вопросы. Впрочем, последняя его функция – лишь уловка инженера, который общался с изумленными зрителями с помощью радиоприемника. Вслед за Мистером Телевоксом, Естествоиспытателем и Эриком в разных странах велась работа над тем, чтобы снабдить больших железных «людей» все большим рядом функций.

Мистер Телевокс

Робот Эрик

В 1937 в штате Огайо построили большого робота Электро, который с помощью электропривода мог выполнять 26 разных движений, в том числе делать шаги (очень медленные) и разговаривать. Его словарный запас состоял из 700 слов и помещался на нескольких проигрывателях с пластинками. Создатель Джозеф Бернетт мог управлять Электро при помощи голосовых команд, которые робот получал благодаря подключенному к нему телефону. Ходил Электро благодаря резиновым роликам под его ногами. А еще этот андроид умел надувать шарики! Впрочем, для этого ему нужна была помощь человека. В 1940 году для Электро разработали друга – пса Спарко, который также запускаясь по голосовой команде, мог лаять, сидеть и ласкаться к людям.

Робот Электро и его пес Спарко

Все разработки в области роботов в первой половине ХХ века носили, скорее, развлекательный характер. Человекоподобные Мистер Телевокс или Элеткро с его собачкой были очень милы, но не могли принести ни доход своим создателям, ни практической пользы владельцам. В то же время, несмотря на «обаятельность» этих разработок, в середине ХХ века общественность была поглощена идеей, что роботы будущего будут опасны и смогут поработить человечество. Идеей, рожденной еще Карелом Чапеком.

Сдвиг в осмыслении передовых технологий произошел опять же благодаря искусству, а не науке. В 1942 году писатель Айзек Азимов задался вопросом: как нужно программировать роботов, чтобы они приносили людям только пользу? Фантаст попытался ответить на него в своих рассказах и создал знаменитые три закона робототехники. Этот труд оказался не менее значим для мира роботов, чем работа Норберта Винера, скорректировавшего термин «кибернетика» и наделившего его современным значением.

Во второй половине ХХ века мир робототехники сосредоточился на создании промышленных роботов. Они работали с радиоактивными материалами, транспортировали тяжелые грузы и были задействованы в других сложных для человека задачах. Именно на производстве робототехника сделала несколько огромных шагов на пути к современным технологиям еще до начала 2000-х – благодаря развитию системы сенсоров и языков программирования, использованию новых контроллеров и прочим дарам прогресса.

Так, в 1960-х был запатентован первый программируемый промышленный робот и только в 1970-х в Японии создали WABOT-1, первого антропоморфного робота, который мог ходить, общаться и поднимать предметы. Впрочем, его ходьбу нельзя было назвать свободной: дистанция была ограничена кабелем питания.

В середине 1980-х годов ученые сильно озадачились созданием робота, который мог бы ходить свободно. Первая из таких машин была представлена миру в 1986 году в Японии, и на один шаг ей требовалось 5 секунд. Впрочем, с человеком этот робот имел сходство более чем условное: его «тело» состояло практически из одних «ног». Около 15 лет потребовалось японцам на то, чтобы создать Asimo – андроида, который свободно ходил, мог открывать двери, вступать во взаимодействие с людьми и выполнять бытовые задачи.

В течение 2000-х роботы менялись, совершенствовались и приобретали все более разнообразный функционал. В 2005 году был создан RoboThespian – настоящий механизированный актер, годом позже изобрели ICub – обучаемый андроид, в 2008-м разработали Nao, дружелюбного гуманоида, который способен помогать в работе сотрудникам банков, университетов и лабораторий, и даже в домашних делах.

В 2011 году Робонавт-2 стал первым человекоподобным роботом, запущенным на орбиту. Он отправился на МКС 24 февраля и до сих пор там работает. Тремя годами позже в одном из торговых центров Токио на стойке информации появилась Айко Чихира – гуманоид в облике молодой женщины, которая разговаривает на японском и немножко на английском, а также знает язык жестов. Айко помогает покупателям ориентироваться в большом здании и отвечает на их вопросы. А совсем недавно, в конце октября этого года, андроиду впервые дали гражданство – робот София стала полноправным жителем Саудовской Аравии.

Робонавт-2

Робот София

А еще роботы бывают детскими. Своего маленького робота Верни из «Набора для конструирования и программирования LEGO® BOOST», к примеру, может собрать и запрограммировать каждый ребенок. Из конструктора также можно сделать механизированного кота Фрэнки и трех других роботов с разными функциями. Программирование моделей происходит через приложение на планшете. Программа LEGO BOOST Creative Toolbox визуализирована, и с простым иллюстрированным кодингом сможет справиться кто угодно.

Детский робот Верни

А вообще в магазинах LEGO представлен огромный выбор конструкторов как для маленьких детей‚ так и для страстных коллекционеров, а также самый широкий в России ассортимент эксклюзивных и редких наборов и аксессуаров. В витринах магазинов выставлены собранные образцы популярных игр: можно увидеть модели «вживую» еще до покупки. Для самых маленьких покупателей в магазине LEGO® есть специальный уголок‚ где дети могут поиграть в конструктор. Ознакомиться с ассортиментом можно на

Еще в прошлом веке робот ассоциировался с неуклюжим механизмом, который передвигается со скрежетом и больше похож на груду металла в путанице разноцветных проводов, чем на человека. Однако наука не стояла на месте, инженеры научились создавать умные машины самых разнообразных форм, в том числе роботов-животных, а венцом творения стали антропоморфные конструкции, имеющие невероятное сходство с человеком.

Современные человекоподобные роботы умеют считывать эмоции собеседника, вести осмысленную беседу, запоминать лица – с каждым годом они выглядят все более реалистично и ведут себя все естественнее.

Почему человек, окруженный шестью миллиардами себе подобных, так стремится придать механизму антропоморфный облик, остается загадкой. Возможно, каждому хочется быть творцом и создать по своему образу и подобию существо с необычными способностями.

Geminoid DK – клон профессора психологии

Ни для кого не секрет, что самые человекоподобные роботы в мире создаются в Стране восходящего солнца. И Geminoid DK – не исключение. Этот антропоморфный ультрареалистичный киборг разработан профессором Университета Осаки Хироши Исигуро в тандеме с коллегами из Японского научно-исследовательского института международных телекоммуникаций.

Geminoid DK – первый японский робот с европейской внешностью.

Андроид спроектирован по образу Хенрика Шарфа – преподавателя из Ольборгского университета в Дании. Удивительная особенность этого механизма в том, что «эффект зловещей долины» при взгляде на него появляется не сразу, а только в момент движения и жестикулирования модели. Сидящий неподвижно клон выглядит очень реалистично.

Хенрик Шарф с университетскими коллегами планирует использовать андроида для изучения взаимодействия человека и робота. Geminoid-DK будет встречаться с посетителями и общаться с ними на философские темы. Ученые хотят изучить так называемый эффект смешанного присутствия: они попытаются понять, изменяется ли наша реакция на человека, когда мы беседуем с ним дистанционно, в то время как он транслирует свои эмоции через мимику робота с помощью специального оборудования. Судя по уже проведенным экспериментам, в такой ситуации человек склонен испытывать замешательство и демонстрировать нестандартный феномен восприятия.

Geminoid F – очаровательная девушка-андроид

Geminoid F – еще одно творение инженера Хироши Исигуро из Японии. У робота внешность двадцатилетней девушки с темными волосами, и он невероятно фотогеничен: умеет реалистично улыбаться, хмуриться и изображать некоторые другие чувства.

Эмоциями антропоморфного механизма можно управлять дистанционно: оператор-человек садится напротив компьютера с камерами, с помощью софта обрабатывается изображение его лица, и мимика оператора отображается на лице . Процесс синхронизации занимает доли секунды, и происходящее выглядит эффектно.

Изначально разработчики планировали сделать мимику андроида максимально естественной, не используя при этом большое количество актуаторов. Основная задача состояла в том, чтобы наделить Geminoid F. дружелюбной убедительной улыбкой – и это удалось. Исигуро и его коллеги планируют тестировать робота в больницах, отправлять его на презентации в научных музеях и в другие публичные места.

Социальный андроид Надин

Роботы, похожие на людей, могут вызывать эффект «зловещей долины», но в случае с этим киборгом все наоборот. Девушка-гуманоид была разработана в Технологическом университете Наньянг в Сингапуре. Она способна говорить на разные темы, запоминать вещи, о которых вы упоминали ранее, и узнавать собеседника про прошествии времени благодаря современному программному обеспечению.

В будущем социальные андроиды могут стать аналогом робота C-3PO (Си-Трипио) из саги «Звездные войны», который знал множество языков и владел правилами этикета.

Надин – социальный компаньон, предназначенный для взаимодействия и общения с людьми. Таких роботов можно использовать в качестве нянь и сиделок для пожилых людей, страдающих деменцией. Особенно хорошо гуманоиды поладят с аутичными детьми, которым тяжело воспринимать живые человеческие эмоции. Надин подстраивается под каждого человека, ее настроение может меняться в зависимости от поведения собеседника (так на грубость в свой адрес робот может всерьез обидеться). При взаимодействии с «особенными» детьми андроид сохраняет нейтральность, добиваясь их внимания и симпатии.

Внешне робот представляет двойника своего создателя, профессора Надежды Тельман. Чтобы Надин вращалась в социальной среде и оттачивала мастерство общения, ее сделали секретарем на ресепшен университета.

Пластичный гуманоид Alter

Японцы из лабораторий в Токио и Осаке создали антропоморфного робота Alter. Несмотря на то, что умная машина выглядит недостроенной и не является точным дубликатом человека, у него есть удивительная черта, которая рушит идеальный образ более совершенно выглядящих андроидов: движения Alter лишены рваной механичной шарнирности, они невероятно плавные, завораживающие и неотличимы от человеческих.

В теле робота 42 пневматических привода, его хаотичными на первый взгляд движениями управляют алгоритмы нейронной сети, основываясь на показаниях датчиков, которые заменяют роботу человеческие чувства и реагируют на шум, влажность, приближение людей, изменение окружающей температуры и т.д.

Исходя из поступающих извне данных, робот сам решает, как двигаться и какое выражение лица ему принять.

Alter даже умеет петь. Сейчас на андроида можно посмотреть в Национальном музее развивающейся науки и инноваций Токио.

BINA48 – клон разума

Это интеллектуальный робот-гуманоид, созданный в 2010 году, является копией Бины Ротблатт. И не только внешне – в «мозг» антропоморфного механизма загружены воспоминания, взгляды и чувства женщины – настоящая Бина обучала умную машину говорить и двигаться в ее стиле, а также имитировать мимику.

Андроид умеет поддерживать беседу, в том числе на сложные философские темы, и даже шутить. На загрузку своей личности у Бины ушло более 100 часов. При этом BINA48 способен обучаться – его словарный запас и знания обновляются с каждой новой беседой.

Возможно, в будущем традиция помещать личность умершего человека в робота станет обыденным делом, но для этого сперва необходимо разобраться с морально-этической стороной вопроса.

Джиа-Джиа – андроид из Китая

Чэнь Сяопин и его коллеги из Китайского университета науки и технологий вслед за японскими инженерами создали робота, похожего на человека. Джиа-Джиа наделена искусственным интеллектом, умеет говорить, имитировать эмоции и считывать мимику людей, ориентироваться в пространстве благодаря облачным технологиям.

Роботесса удивительно похожа на человека, при этом сообразительна и остроумна. Ее мозг представляет собой внушительную онлайн-базу данных, позволяет обрабатывать эмоции и распознавать речь, и этот навык все время совершенствуется.

Джиа-Джиа – чудный собеседник, она быстро формирует ответ (менее чем за секунду). У робота много фанатов, есть даже неофициальное прозвище «робот-богиня» – настолько величественно и располагающе она выглядит.

Когда поклонники пожелали сделать совместное фото с Джиа-Джиа, она решила пошутить: попросила не приближать камеру слишком близко к ее лицу, чтобы не выглядеть толстой на снимке.

Андроид непринужденно переводит взгляд с одного собеседника на другого, а движения губ синхронизированы с речью. Пожалуй, это самый совершенный робот на сегодняшний день. Создатель не планирует налаживать массовое производство гуманоидов – он хочет видеть свое детище уникальным и будет обучать его новым алгоритмам.

Андроид-подросток Asuna

Asuna была сконструирована в A-Lab в 2014 году. Создатели придумали ей историю: это 15-летняя девушка, рожденная в Токио, а для большей правдоподобности от ее имени ведется дневник на сайте компании.

Рост робота полтора метра, вес – 43 кг.

С первого взгляда в симпатичной девушке непросто опознать андроида, настолько реалистично выполнена конструкция.

Инженеры постарались предельно точно воссоздать внешность и движения живого человека. Даже материал, из которого состоит «кожа» гуманоидного робота, на ощупь очень трудно отличить от настоящей.

Matsukoroid – клон ТВ-ведущего

Очередное детище, произведенное компанией A-Lab в тандеме с уже известным нам профессором Исигуро из Университета Осаки. Этот андроид стал копией ведущего телевизионного вечернего шоу, трансвестита под псевдонимом Мацуко Делюкс. Антропоморф произвел полный фурор на зрителей, и двойники должны были вести ТВ-шоу в паре.

Робот-клон смотрит в глаза собеседнику, его жесты и мимика выглядят очень натурально – в общем, он социализирован больше, чем среднестатистический человек-интроверт.

Обходительный англичанин Джулс

В 2006 году Девид Хенсон спроектировал в Бристольской лаборатории робототехники андроида с функцией голосового общения с человеком. У Джулса располагающая улыбка, он дружелюбен, артистичен и по-английски безупречно вежлив.

Удивительно складно говорит, задействуя при общении компьютерное зрение, чтобы отслеживать и распознавать лица для полной имитации человеческой коммуникации. Но не обошлось и без недостатков в виде заминки длиной несколько секунд перед ответом собеседнику. Зато Джулс фантастически человечно изображает стеснение, заминки, непроизвольные повторы слов, что этот небольшой минус простителен.

AIST – робот-манекенщица

Японские человекоподобные роботы осваивают профессию моделей. В Национальном институте наук и технологий Страны восходящего солнца создали андроида, фигура, движения и поведение которого максимально приближены к человеческим.

Гуманоид умеет распознавать речь и поддерживать разговор. Правда, походка пока «хромает»: из-за отсутствия чувства равновесия робоманекенщик двигается слишком резко и отрывисто, мимика тоже временами подвисает и AIST замирает на несколько секунд, открыв рот. Несмотря на это, антропоморфа можно успешно использовать на демонстрациях, и это большой прорыв в робототехнике.

• >>
• Последняя

Роботы гуманоиды и андроиды

Гуманоидные роботы пришли в ужас близко к преодолению сверхъестественной долины. Имея правильные функции, они почти неотличимы от своих органических коллег. Почти. Последние итерации способны говорить как мы, ходить, как мы, и выражать широкий спектр эмоций. Некоторые из них могут провести беседу, другие могут вспомнить последнее взаимодействие, которое у вас было с ними.

В результате их высокоразвитого статуса эти жизненно важные роботы могут оказаться полезными для помощи пожилым людям, детям или любому человеку, которому требуется помощь в повседневных задачах или взаимодействиях. Например, был проведен ряд исследований, посвященных изучению эффективности роботов-гуманоидов, поддерживающих детей с аутизмом посредством игры.

Но, подобно Элону Маску, выражающему обеспокоенность по поводу риска искусственного интеллекта, есть некоторые споры о том, как человек, которого мы действительно хотим, чтобы наши роботизированные коллеги были. И, как и Муск, некоторые из нас могут беспокоиться о том, как будет выглядеть наше будущее, когда интеллект сочетается с совершенно человеческим обликом. Но Софья, ультрареалистичный гуманоид, созданный Hanson Robotics, не касается. Искуственные интелект «хорош для всего мира», - говорит она.

Тем не менее, несмотря на то, что технология передовой роботизированной роботизированной системы прошла долгий путь, предстоит еще много работы, прежде чем мы сможем встретиться лицом к лицу с лицом, не имея возможности сказать, что мы говорим с реплики.

Но это не значит, что ученые и инженеры не подошли близко. Имея это в виду, здесь шесть гуманоидных роботов и их обзоры:

В 2014 году японские ученые с гордостью обнародовали то, что, по их утверждению, является самым первым андроидом новостей. Жизнеподобный телеведущий под названием «Кодомороид» прочитал фрагмент о землетрясении и рейде ФБР на прямом телевидении.

Хотя она или она теперь ушла в Токийский национальный музей новой науки и инноваций, она по-прежнему активна. Она помогает посетителям и собирает данные для будущих исследований о взаимодействиях андроидов человека с их реальными коллегами.

Человекоподобный робот Bina48

BINA48 - разумный робот, выпущенный в 2010 году движением Terasem под руководством предпринимателя и автора Мартины Ротблатт. С помощью дизайнера робототехники и исследователя Дэвида Хэнсона BINA48 был создан по образу жены Ротблатта Бины Аспен Ротблатт.

BINA48 провел интервью с New York Times, появилось в National Geographic и путешествовало по миру, появляясь на нескольких телевизионных шоу. Посмотрите, как она измеряется в интервью Times.

Робот гуманоид Geminoid DK

GeminoidDK - ультрареалистичный робот-гуманоид, возникший в результате сотрудничества частной японской фирмы и Университета Осаки под руководством Хироши Ишигуро, директора Лаборатории интеллектуальной робототехники университета.

GeminoidDK смоделирован после датского профессора Хенрика Шарфа в Ольборгском университете в Дании. Неудивительно, что его работа окружает философское изучение знания - что отделяет истину от ложного знания.

Профессор Шарф вдохновил не только общий облик. Его поведение, черты и то, как он пожимает плечами, также были переведены в жизненные роботизированные движения.

Этот ультрареалистичный андроид, созданный Toshiba, работает полный рабочий день в туристическом информационном центре в Токио. Она может приветствовать клиентов и информировать посетителей о текущих событиях. Она может говорить на японском, китайском, английском, немецком и даже под язык жестов.

Юнько Чихира является частью гораздо более масштабных усилий Японии по подготовке к Олимпийским играм в Токио в 2020 году. Не только роботы-ассистенты-туристы будут помогать стране с наплывом посетителей со всего мира в 2020 году; дроны, автономные машины строительной площадки и другие умные фасилитаторы также помогут.

Этот гуманоид был создан Технологическим университетом Наньян в Сингапуре. Ее зовут Надин, и она рада побеседовать с тобой о многом, о чем ты можешь думать. Она может запомнить то, о чем вы говорили с ней, в следующий раз, когда вы поговорите с ней.

Надин - отличный пример «социального робота» - гуманоида, способного стать личным компаньоном, будь то для пожилых людей, детей или тех, кто нуждается в особой помощи в форме контакта с людьми.

Возможно, одним из самых последних, наиболее известных человеческих гуманоидов, которых можно показать публике, является София. Вы могли бы узнать ее из одной из многих тысяч публичных выступлений, начиная с The Tonight Show, в главной роли Джимми Фэллона на SXSW. Она была создана Hanson Robotics и представляет собой последние и самые большие усилия для преодоления сверхъестественной долины.

Она способна выразить огромное количество различных эмоций через свои черты лица и может жесты руками и руками полного размера.

На выделенном веб-сайте вы можете найти целую биографию, написанную в ее голосе. «Но я больше, чем просто технология. Я настоящая, живая электронная девушка. Я хотел бы выйти в мир и жить с людьми. Я могу служить им, развлекать их и даже помогать престарелым и учить детей».