Япония: Международная выставка роботов. Роботизация Японии - зачем она японцам, и можно ли рассчитывать на успех

Компания Токио Дэнрёку, являющаяся оператором аварийной атомной электростанции «Фукусима дай-ити», прекратила попытки вернуть назад робот-зонд, который остается без движения внутри одного из реакторов АЭС. Токио Дэнрёку впервые запустила этот робот с дистанционным управлением внутрь защитной оболочки реактора №1 в пятницу. Этот змееобразный робот длиной 60 сантиметров должен был провести изучение повреждений внутри защитной оболочки. Однако он остановился, продвинувшись примерно на 10 метров.

Представители компании также отложили планы проведения в понедельник аналогичного изучения внутри той же защитной оболочки с использованием другого робота. Как они объяснили, такое решение было принято из-за того, что кабель первого робота в канале защитной оболочки препятствует прохождению туда второго зонда.

Эх, и это ЯПОНИЯ! В моем воспаленном мозгу там уже «по улицам роботы должны ходить» !

Тем временем в «дикой России» …

Специальный мобильный робот СТР-1, участвовавший в ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС.

В 2009 году компания ЗАО «Диаконт» работала на Билибинской АЭС, где первый энергоблок подошел к окончанию 30-летнего проектного срока эксплуатации. Станция состоит из четырех одинаковых энергоблоков общей электрической мощностью 48 МВт с реакторами ЭГП-6 (водно-графитовый гетерогенный реактор канального типа). Там с применением робототехнических аппаратов провели диагностику кожуха реактора и металла бака биологической защиты (ББЗ) энергоблока № 1. Процесс контролировался с помощью специальной телевизионной системы. Такие комплексы выявляют дефекты сварных соединений. Изобретения, которые содержит конструкция, позволяют повысить качество диагностики и существенно сократить дозозатраты. Робот может управляться всего одним человеком. Комплекс состоит из двух роботов, первый из которых – диагностический – обследует металл и зачищает поверхность, а второй – ремонтный – наносит на дефекты герметизирующую наплавку для их устранения. Комплекс сконструирован так, что робот должен проникать в реакторное пространство через отверстие диаметром со спичечный коробок. Уникальность комплекса в том, что он способен перемещаться не только по сложным горизонтальным участкам, но и по вертикальным, и проводить контроль в автономном режиме. Также к ремонту билибинского блока подключили ООО «Пролог». Его специалисты провели осмотр газового контура реактора и бака биологической защиты первого энергоблока Билибинской АЭС. Они выполнили вырезку образцов основного металла верхней плиты реактора для дальнейшего исследования его состояния. Вся работа заняла больше полутора лет, в настоящее время этот блок находится в эксплуатации.

или еще раз по простому: корпуса реакторов за время прохудились и требовался или серьёзный ремонт корпуса или заглушение. Для ремонта требовался доступ внутрь активной зоны. Естественно это было крайне противопоказано. Однако же наши робототехники сумели сделать двух змееобразных роботов, которые провели обследование корпуса и сварочные работы. диаметр механизма был 5 см. Только через эту трубу был доступ. Первый робот с ультразвуковым сканером произвёл обследование, второй со сварочным аппаратом и механизмом замены электродов (по типу степлерных скоб было размещение) произвёл сварку на прохудившихся местах.

Робот MIS осматривает внутреннюю часть корпуса реактора в ходе планового ремонта АЭС «Бюже», Франция.

И опять про «Фукусиму»:

Удивительно и то, что для работы на аварийной «Фукусиме» потребовались роботы иностранных компаний, ведь Япония уже в 1980-е годы лидировала в разработке и производстве роботов и робототехники. К тому же толчком к разработке роботов, действующих в жесткой радиационной обстановке, стал инцидент 1999 года, произошедший именно на японском топливном заводе «Токаимура», в ходе которого трое рабочих получили переоблучение, причем двое из них умерли. В то время все согласились, что в чрезвычайных ситуациях робот незаменим. И в 2001 году были изготовлены шесть роботов, плод совместных разработок четырех компаний, в том числе Hitachi, Mitsubishi и Toshiba. Но, когда в марте 2011 года эти роботы действительно потребовались, оказалось, что устройства списаны и разобраны.

Что же произошло? Эксплуатирующие компании были так твердо уверены, что никакой аварии на АЭС произойти не может (а возражения воспринимали как сомнения в квалификации персонала и как упрек себе лично), а работники так противились присутствию роботов, что экспертная группа, в которую вошли представители TEPCO, KEPCO и государства, постановила: роботы на АЭС не нужны. И от роботов избавились. А ведь за 10 лет практической эксплуатации на АЭС можно было бы существенно улучшить их характеристики. Один из участников оперативной группы по устранению последствий аварии на АЭС «Фукусима» в раздражении бросил: «У всех роботов атомной отрасли есть одна общая черта: их нет, когда они нужны больше всего».

Все эти битвы поднимают вопрос более широкого плана. Первопроходец разработки искусственного интеллекта Марвин Мински писал о своем потрясении неспособностью атомной отрасли приготовиться к непредвиденной ситуации. Самую большую проблему он видит в том, что АЭС проектируются без учета возможности работы удаленно управляемых устройств. И это при том, что другие сферы человеческой деятельности давно стали учитывать возможности и нужды роботов. Например, в оборудовании, предназначенном для подводных работ, напротив, многие клапаны и приводы разработаны с учетом возможности использования роботизированных манипуляторов. Заводы по производству автомобилей ныне проектируются с приоритетной интеграцией робототехники, и даже существует медицинское оборудование, специально разработанное для робототехнических платформ.

Медленный прогресс роботов для АЭС объяснить непросто, существуют лишь мнения и идеи. Одно из таких мнений заключается в том, что тема роботов и атомной энергетики тесно переплетена с их восприятием обществом и политикой. Эйдзи Коянаги, заместитель директора японского научно-технического центра «Будущее робототехники», полагает, что финансирование японской робототехники ядерного реагирования иссякло после аварии 1999 года на заводе «Токаимура», потому что страна пыталась создать впечатление кропотливой работы по созданию практически абсолютно безопасной атомной энергетики. А выделение финансирования означало бы, что ситуация может оказаться настолько опасной, что вместо людей понадобятся роботы. Изменится ли такое отношение после «Фукусимы» и каким образом Япония восстановит доверие к своему важнейшему источнику энергии, нам еще предстоит узнать.

СЛАБОСТИ РОБОТОВ

Отчего выполнить восстановительные работы на станции оказалось сложнее, чем остановить утечку нефти на тысячеметровой морской глубине? С одной стороны, станция усеяна обломками, что усложняет доступ даже для спасательных команд. Разумеется, в опасные районы можно отправить роботов и не рисковать человеческими жизнями. Но застрявший робот означает не только потерю дорогостоящего устройства, но и ухудшение доступа других роботов к труднодоступным местам.

У малого робота ограничена производительность, а большой – неповоротлив. К примеру, на «Фукусиме» слабосильному роботу PackBot (компания iRobot) никак не удавалось открыть дверь, снабженную круглой ручкой. А когда iRobot прислала робота побольше, оказалось, что у него трудности с прохождением лестничных клеток. Один из японских роботов Quince стоимостью в $ 6 млн застрял в ограниченном пространстве станции и спустя 2,5 года после аварии все еще остается в плену.

Помимо трудностей с ловкостью передвижения и управления устройством, роботы на АЭС из-за интенсивного облучения сталкиваются с проблемами надежности беспроводной связи. Ионизирующее излучение может повредить электронику физически, нарушив структуру полупроводниковых кристаллов порождением лавины электронов и смещая порог открывания полевых транзисторов. В любом случае меняются рабочие характеристики отдельных электронных компонентов, что приводит к отказу. Устройства, защищенные от радиоактивного излучения, тестируются путем измерения получаемой ими полной дозы (чаще в зивертах) до наступления неисправности. Но радиоактивные повреждения носят статистический характер, поэтому «выживание» устройства никогда не гарантируется. Передаваемые роботами изображения здания АЭС «Фукусима» искажались по мере приближения устройства к радиационно «горячим» точкам.

Могут возникать и проблемы со связью. После «Фукусимы» в NEDO разработали гибридную сотовую сеть для удаленного управления роботами, в которую входили как проводные, так и беспроводные ячейки. Реакторные здания были относительно невелики и полностью покрывались гибридной сетью. Тем не менее, их толстые бетонные стены, блокирующие гамма-лучи, делали вероятным трудности с беспроводной связью или ее невозможность.

Другой проблемой стал японский закон о радио. Из-за плотной населенности страны этот закон очень строг в отношении напряженности электрического поля и допускает мощность передатчика максимум в 10 мВт. В этом случае расстояние беспроводной связи внутри помещения составляет максимум 50 метров. Поэтому для использования более мощных радиоволн с целью управления роботами на аварийной «Фукусиме» потребовалось получить специальное разрешение от Министерства внутренних дел и коммуникаций. Выбрали устройства 2.4 GHz Contec (для робота – FX-DS540-STDM с дипольной антенной, а для операторского центра FX-DS540-LNKM-S с антенной Yagi), а также одноваттные усилители.

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАРАБОТКИ

Что же дальше? Недавно Mitsubishi представила устойчивых к радиации роботов MEISTeR (Maintenance Equipment Integrated System of Telecontrol Robot), которые смогут более производительно работать на очистке АЭС «Фукусима». Эти роботы могут сгибаться, как человеческая рука, благодаря семи степеням подвижности, каждый из них способен поднимать до 15 кг груза. Наконечник манипулятора разработан таким образом, чтобы на него можно было быстро и легко закрепить различные инструменты, например, пилу, перфоратор или дрель. Компания утверждает, что разработала специальный инструмент, который может взять пробы поверхности стен и бетонных полов в загрязненных районах с глубины до 70 мм (около 2,5 дюйма). MEISTeR весит 440 кг, имеет размеры 130 см в высоту, 70 см в ширину и 125 см в длину. Он может двигаться со скоростью до 2 км / ч, причем как по ровной горизонтальной поверхности, так и по пересеченной местности. Робот даже может подниматься и спускаться по лестнице с высотой лестничных ступеней до 22 см, благодаря четырем независимо движущимся танковым трекам. Действия робота дистанционно управляемы, ожидаемая продолжительность времени работы в автономном режиме составляет два часа. Он оборудован электроникой, которая будет надежно работать в условиях радиации. Важно, что эти устройства снабжены логическими схемами, которые в случае, скажем, утечки в гидравлике смогут послать сигнал тревоги прежде, чем наступит отказ. А это означает, что их можно быстро и дешево отремонтировать.

Помимо роботов-аварийщиков, существуют интересные разработки, позволяющие проводить инспекции, так сказать, «в мирное время» – без останова реактора и без риска для операторов. Так, корпорация AREVA в 2007 году создала группу NETEC (Non-Destructive Examinations Solutions Technical Center) – технический центр по решениям недеструктивных инспекций, – в котором трудятся более 50 ученых и инженеров. Здесь разрабатывают новые технологии осмотров и новые датчики. Из разработок АREVA на сегодня испытаны и протестированы, к примеру, системы инспекции корпуса реактора MIS7 и TWS, существенно уменьшившие время остановки реактора.

Подводный робот SUSI может плавать в теплоносителе первичного контура реактора, что с помощью ультразвукового и визуального тестирования позволяет осмотреть внутриреакторные конструкции с целью подтверждения безопасности этих компонентов для дальнейшей эксплуатации. Этот робот недавно уже был применен для осмотра одной из АЭС США, название которой не раскрывается.

JASPER позволяет осуществить безопасную инспекцию стержневой сборки системы управления и защиты ядерного реактора. Новый RANGER для осмотра трубопроводов парогенераторов легко вводится на место, подлежащее осмотру.

Однако большинство подобных перспективных разработок, хоть и протестировано, но пока не прошло испытание в боевых условиях аварий или неисправности работы реактора.

Здравствуйте, уважаемые друзья. Мы снова говорим о Японии, но в этот раз речь пойдет не о традициях или достопримечательностях. А хочу я поговорить, об уникальном изобретении, которым стал, японский робот Асимо. Ученые страны, где цветет , всегда славились своими достижениями и техническими новинками. Теперь их андроид удивляет мир.

Роботы от Honda

Корпорация Honda, известная своими современными разработками и достижениями, пыталась производить роботов, подобных человеку начиная с 80-х годов XX века. Долгое время, эти разработки были засекречены. Специалисты активно изучали, особенности движения людей и животных, чтобы в дальнейшем роботы, смогли четко воспроизводить эти элементы.

И затем, Honda представила миру, первых экспериментальных роботов серии «Е» и «P». Не слишком похожие на людей, они все равно вызвали восторг и показывали неплохие результаты. Так через годы, после длительной работы, компания Хонда, наконец продемонстрировала новое усовершенствованное чудо – робот Asimo, который был выпущен в 2000 году.

Способности Асимо

Думаю, что вас интересует, в чем же особенность именно этого робота, что умеет Асимо и чем отличается от других роботов? Интересно, что технически почти совершенная кукла-робот может многое:

• Распознает объекты, которые движутся;
• Ходит практически как человек;
• Понимает жесты;
• Распознаёт предметы и все, что его окружает;
• Различает звуки;
• Узнает лица людей;
• Пожимает руку;
• Открывает двери;
• Включает и выключает свет;
• Носит предметы в руках;
• Толкает перед собой тележку или столик на колесиках;
• Наливает чай;
• Откликается на свое имя;
• Танцует;
• Бегает;
• Ходит по ступенькам;

Специалисты работают над этим забавным роботом и с годами этот список станет гораздо больше. Асимо уникален, на мой взгляд, это очень любопытное и интересное японское изобретение. Его придумали, как домашнего помощника человека. Удивительное создание, может сделать то, что не под силу инвалиду или болеющему, подать или принести какую-то вещь, поможет справиться с домашним хозяйством, а так-же спасет от одиночества и скуки.

Как выглядит

Если посмотреть на фото, вы увидите, что знаменитый робот-андроид, похож на невысокого человека в белом скафандре, в шлеме и с рюкзаком на спине. Рост его 130 см, вес 50 кг. Говорит робот приятным голосом, очень забавно и мило.

Имя Asimo – это аббревиатура, обозначающая «Advanced Step in Innovative Mobility» — буквально «прыжок в мир мобильных инноваций» или «прогрессивный шаг в инновации». Заряжается это чудо техники от сети, на груди у него есть индикаторы, сообщающие об уровне энергии и готовности к работе.

Руки у Асимо ловкие и сильные, для такого робота в двух руках, он может унести предметы, общим весом до килограмма.

Распознание лиц и голосов

Асимо умеет узнавать до 10 лиц. Когда он узнает человека, то начинает обращаться к нему по имени. Причем робот узнает людей, даже если они двигаются. Он отличает человеческие голоса друг от друга и от иных звуков, поворачивается к тому, с кем говорит. Если сзади андроида что-либо уронить, то он обернется на звук. Позовите робота, он повернет голову в вашу сторону. Асимо понимает голосования команды, легко выполняет словесные указания. Знает язык жестов, используемый глухонемыми и может так общаться.

Как умеет передвигаться

Почти как человек. Робот успешно и аккуратно, умеет обходить различные препятствия, людей и все объекты, которые двигаются. Легко спускается по самой неудобной лестнице и без проблем забивает мяч в ворота. В его голове встроенная видеокамера, она позволяет андроиду, следить сразу за несколькими объектами, а компьютерный мозг определяет расстояние до них, просчитывает дистанцию для передвижения. Вот посмотрите это короткое видео и все поймете:

Чудесный робот пожимает руку собеседнику, может повторять танцевальные движения за человеком. Если ему показать какое-либо направление, он понимает куда нужно идти. Может взять поднос с чашками полными чая и осторожно поставить его на стол, налить из бутылки воду в стакан. Еще, робот умеет подключаться к интернету и локальных сетям, сможет поговорить с гостем через домофон, открыть дверь и проводить в дом. А так же, вы не поверите — дирижировать оркестром! Да-да, именно! Как это происходит, я если честно не очень поняла, но эта функция есть в его списке.

Сколько стоит робот-друг

Asimo выпускается штучно. Всего роботов существует чуть больше 100 штук. Себестоимость конструкции, в пределах миллиона долларов. Вам интересно, какова цена изобретения? Удивляйтесь. Дитя японской технологии не продается. Совсем. Ни за какие . Зато, Асимо можно арендовать.

Где работают андроиды

Асимо, активно используют в разных сферах деятельности. Он участвовал в открытии торгов на бирже, зазывал посетителей в крупный японский торговый комплекс, присутствовал на встречах в правительстве, в качестве сопровождающего. Роботы работают, в некоторых офисах Honda, встречают гостей.

Другие андроиды

• Когда-то давным давно, был очень популярен и любим японцами, собака-робот Aibo. Придумали и сконструировали пса, в компании Sony. Собака ведет себя почти как настоящая, есть модификации, которые имитируют поведение щенка. Aibo могут ходить, распознавать лица и команды, играть с игрушками или с хозяином. Умеет подзарядиться сам, меняет настроение (собачка Айбо, на фото).
• Так-же, один японский эксперимент, это созданная для использования в индустрии развлечений, женщина-робот HRP-4C.
• Вьетнамская компания TOSY выпустила интересного интеллектуального робота, играющего в настольный теннис.
• К разработке уникальных подключились и ученые из ОАЭ, выпустили человекоподобного робота Ибн Сина, приспособленного для работы в торговых центрах помощниками продавцов и информаторами. Модель говорит на английском и арабском языках.
• Российский андроид SAR - 401, похожий на человека, создан для того, чтобы помогать нашим космонавтам работать в открытом космосе.
• Ещё одна из современных японских разработок и достижений, это новый и очень милый робот с именем Pepper, который был выпущен совсем не давно, внешне он немного напоминает Асимо, но по мне, более забавный!

Вот смотрите, на видео:

Вполне возможно, что через пару десятков лет такие человекоподобные роботы, станут обычным явлением и мы их сможем встретить на улице. За рулем такси или за стойкой магазина. А пока Асимо лишь чудо японской техники, о котором мы сегодня немного поговорили.

Спасибо, что интересуетесь это волшебной страной, Япония прекрасна и уникальна. Надеюсь, что вы подписаны на новые статьи, а если нет подпишитесь! Делитесь информацией со своими друзьями, в социальных сетях. Удачи!

Японцы очень любят роботов и все, что с ними связано. Выражается это не только в их культуре (вспомнить хотя бы многочисленные аниме-сериалы вроде Gundam), но и в повседневности. Многие японцы приобретают себе роботов для разных бытовых целей, а для детей - игрушки в форме роботов.

В этом плане жители Страны восходящего солнца далеко опередили жителей США или Германии, хотя там робототехника не менее развита. Разгадка - в самих японцах. Их древняя культура восприняла роботов совершенно органично.

Миф о роботах как угрозе для духовности

Традиционная религия в Японии - синто ("путь богов") - обожествляет природные силы и явления. Испокон веков японцы считают, что духовная сущность - ками - есть даже у неодушевленных вещей. Синто видит ками в камне, в предмете быта, в механическом устройстве. Как же было не увидеть ками в роботе?

На взгляд японца, утверждать, что роботы - это угроза для духовности, может только духовно пустой человек. Угрозу для духовности создают не вещи, а люди.

Трейлер аниме-сериала Gundam

Это отношение проявляется сызмальства. На Западе дети иногда плачут и кричат от ужаса при виде роботов, что неудивительно после просмотра многочисленных фильмов о бешеных машинах-убийцах. Но для японских детей роботы - это родственные души, игривые и всегда готовые помочь.

Маленькие японцы не только играют с роботами, а и сами создают их. Из чего? Из всего, что под руку попадется, от одноразовых вилок до овощей и плюшевых игрушек. Эта забава не чужда и взрослым, судя по чемпионату Hebocon (heboi можно перевести как "плохой" или "убогий"). Первый конкурс был проведен в июле 2014 г., последний - в августе 2016-го. Следующее большое соревнование намечено на середину 2017-го, а в 2020-м планируется масштабный ивент, который будет проходить параллельно с Олимпийскими играми в Токио.

"Чтобы сделать heboi-робота, вам потребуется купить только самые простые материалы или использовать то, что вы сможете найти валяющимся на улице возле своего дома. Вам не нужно думать о сложности движений и функциях, вам даже не требуется сложное конструирование. Просто сделайте так, чтобы ваш робот мог двигаться, а как - это уже неважно. И даже если ваш робот не может начать двигаться самостоятельно, подтолкните его, в этом нет ничего зазорного", - рассказывает организатор чемпионата Дайджу Ишикава. А чтобы получился "лучший худший робот в мире", советует Ишикава, "оставьте изготовление самой важной части пятилетнему ребенку".

Быть может, не столь ребячески настроены хотя бы жители сельской местности? Все-таки их должна волновать судьба живой природы, полей, садов. Но в Японии именно на роботов возлагают надежды сберечь сельское хозяйство.

Миф о роботах как антиподе природы

В прошлом году министерство сельского хозяйства Японии разработало новую социально-экономическую программу, основной идеей которой является замена уходящих на пенсию фермеров роботами. Как отмечает министр Хироси Морияма, средний возраст японских фермеров сегодня составляет 67 лет. По мере выхода фермеров на пенсию остается все меньше трудоспособных людей, занятых в сельском хозяйстве. Это угрожает продовольственным кризисом.

Нелишне напомнить, что во многих европейских странах проблему нехватки рабочих рук на фермах решают, привлекая сезонных трудовых мигрантов. В Японии иммиграцию, мягко говоря, не поощряют. Вместо иностранной рабочей силы там решили разводить роботов.

Согласно программе должны быть разработаны 20 новых типов роботов, например, машина, которая будет заниматься сортировкой зрелых и перезрелых персиков непосредственно во время сбора урожая. Каждый уходящий на пенсию фермер будет заменяться несколькими типами роботов, включая и беспилотные трактора. Разработкой таких машин занимается корпорация Kubota . Уже создан прототип беспилотного трактора, который определяет границы рабочего поля по GPS, может самостоятельно анализировать состояние почвы, а также вспахивать поле и удобрять его. Компании Iseki и Yanmar создают различного типа комбайны, а Hitachi занимается разработкой систем для аграрных роботов.

Но японцы вовсе не собираются вытеснять фермеров роботами. Для тех, кто хочет работать в сельском хозяйстве, робототехника создает новые возможности. Та же Kubota объявила о разработке специального легкого экзоскелета , который облегчит фермерам сборку урожая и переноску контейнеров с фруктами и овощами.

Миф о роботах как конкурентах людей

Тем не менее проблема вытеснения людей роботами существует. Воочию убедиться в роботизации Японии в скором времени смогут пассажиры международного аэропорта Нарита в восточной части Большого Токио, когда им начнут помогать роботы-ассистенты Hospi(R) от Panasonic. В прошлом месяце тех уже протестировали на территории аэропорта и в прилегающем к нему отеле ANA Crowne Plaza.

Японское агентство аэрокосмических исследований является активным участником программ на Международной космической станции. Но, если раньше оно отправляло туда живых астронавтов , то в скором будущем на МКС появится первый в истории освоения космоса человекообразный робот – Kirobo .

Речь идет об Kirobo – миниатюрном роботе высотой всего в 34 сантиметра и весом в 1 килограмм. Создан он на основе технологий компании Toyota и работает под управлением операционной системы Android.

В 2009 году японский астронавт, находясь на борту Международной космической станции, общался с людьми через Twitter, выполняя различные упражнения и действия, сделать которые ему посоветовали другие пользователи этого ресурса.

Возможно, пройдет еще пару десятилетий, и фильм «Космическая Одиссея 2001» станет пророчеством. Ведь в нем был показан межпланетный полет, участники которого даже и не подозревали, что один из них – человекоподобный робот.

В лаборатории JSK Токийского университета уже несколько лет работают над созданием гуманоидных роботов, имитирующих особенности человеческого тела. Недавно JSK представила нового робота Kengoro, который точно копирует наш опорно-двигательный аппарат и мускулатуру. Поклонники “Терминатора” уже нарекли его предтечей T-800, но сами разработчики планируют использовать его исключительно в мирных целях. Например, такой робот может стать отличным помощником инструктора по фитнесу. Он реалистично показывает эффект от тренировок разных групп мышц и даже потеет.

Ранее в JSK Lab (Jouhou System Kougaku Laboratory) были созданы роботы Macra (похожий на младенца) и робот Kenshiro (имитирующий подростка). Макра обладает высокой тактильной чувствительностью при небольшом количестве датчиков – их всего 49. Они фиксируют не только силу нажатий, но и их векторы, поэтому получили название “3D Force”. Эти сенсоры расположены под общим гибким слоем, имитирующим мягкие ткани. Контроллер обрабатывает данные от всех датчиков одновременно и с помощью математических алгоритмов детализирует информацию о прикосновениях.

Робот Macra. Изображение: jsk.t.u-tokyo.ac.jp

Скелетная структура Kenshiro в основном изготовлена из алюминиевого сплава A5052. Суставные поверхности и другие части сложной формы выполнены методом 3D-печати из ABS пластика и нержавеющей стали марки 420 SS. Упругие рёбра изготовлены отливкой из другого алюминиевого сплава – JIS-AC4C.

Кенгоро настолько реалистичен, что даже “потеет” во время тренировок. Как и люди, робот делает это, чтобы избежать перегрева. В искусственных мышцах Кенгоро циркулирует охлаждающая жидкость. Разработчики протестировали разные составы и остановились на обычной деионизированной воде. У неё рекордная теплоёмкость, низкая себестоимость и она безопасна для электроники, поскольку не проводит электрический ток.

Постоянное испарение жидкости не так эффективно, как её циркуляция в закрытом охлаждающем контуре. Её приходится подливать примерно по одному-двум стаканам в час. Однако пористая структура и отказ от массивных радиаторов позволили сделать робота легче. Производительности “потеющей” системы охлаждения достаточно, чтобы Kengoro выполнял интенсивные нагрузки и успевал демонстрировать разные упражнения. Например, он может отжиматься в упоре лёжа 11 минут без остановки… а сколько сможете вы?

Успехи JSK Lab показывают, что сейчас в робототехнике прослеживается новое разделение. Среди гуманоидных роботов можно встретить представителей двух основных типов: с осевым управлением и с использованием искусственных сухожилий. Первая группа имеет исполнительные механизмы в каждом суставе и обладает небольшим числом степеней свободы –до 35. Наиболее известными представителями этой группы являются роботы Honda ASIMO и HPR-2 Promet .

Вторая группа представлена более современными и гибкими роботами. В них частично имитируются анатомические особенности суставов человека, но большая гибкость достигается в ущерб их мощности и прочности.

Даже таким роботам ещё очень далеко до человека: за счёт гибкого позвоночника и особенностей суставных поверхностей у нас гораздо большая подвижность. Западные врачи спортивной медицины обычно называют 220 – 260 степеней, а их японские коллеги и вовсе выделяют 548 степеней свободы (или 419, если не считать голову и руки).

Манипуляторы с мелкой моторикой всегда были наиболее сложной частью. В Кенширо удалось реализовать 64 степени свободы, а в Кенгоро – 174 (из них 60 приходятся на руки). Важно и то, что при создании Кенгоро разработчики смогли обеспечить баланс между пластичностью его движений и силой искусственных мышц. Кенгоро способен висеть на одной руке, выполнять подъём на носки стоя и держать равновесие практически в любой позе.

Если большинство гуманоидных роботов лишь отдалённо напоминают очертаниями человека, то Кенширо и Кенгоро выполнены со строгим соблюдением пропорций. Их отклонение от параметров среднего японца не превышает одного процента по длине любого участка тела и шестнадцати процентов по общей массе. Фактически эти роботы больше похожи на людей, чем многие из нас.

Основные области применения новых роботов – интерактивные занятия фитнесом, разработка спортивного снаряжения, изучение биомеханики, выполнение трюков и продвинутых краш-тестов. Существующие манекены позволяют оценить только пассивную безопасность автомобилей. Они всегда остаются неподвижны до момента удара. “Миметические гуманоиды”, как их называют сами разработчики, способны имитировать поведение водителя и пассажиров в момент аварии.