Содержание

Похоже, мы стоим на пороге новой технологической гонки, в которой будут соревноваться разработчики гуманоидных, или человекоподобных, роботов. Ну и они сами между собой, естественно, – для этого у роботов уже практически все есть. Заметные события потекли небольшим ручейком несколько лет назад, а сегодня он превращается в поток, который будет только усиливаться. В чем же ключевые преимущества антропоморфных машин, и зачем они нужны?

Содержание:

• Роботы учатся говорить
• Первая школа для роботов
• Гидравлика уходит на покой
• Спасатели, исследователи, аватары

Роботы учатся говорить

Отмотаем время на полтора года назад. Осенью 2022-го американская корпорация Tesla неожиданно представила не новый электрокар, на которых специализируется, а человекоподобного робота Optimus. Он вызвал некоторое замешательство: двигается медленно, выглядит странно, зачем нужен – непонятно. Как минимум одну из задач анонс выполнил: в индустрии заговорили не только об «Оптимусе», но и о концепции таких устройств в целом.

В 2023-м Tesla робота «приодела», усовершенствовала и показала несколько демороликов со вторым поколением, Optimus Gen 2. Их суть сводится к следующему: да, пока подобные машины неловкие и небыстрые, но постепенно обучаются и в обозримом будущем смогут стать действительно полезными. Несколько чуть менее заметных анонсов от других компаний, таких как, например, Agility Robotics и Apptronik, продемонстрировали, что подобные разработки носят уже не единичный, а системный характер.

И вот за первые месяцы текущего года уже состоялось два анонса, которые позволяют с умеренной осторожностью говорить о скорой трансформации и существенном масштабировании рынка робототехники. Оба, само собой, связаны с искусственным интеллектом (ИИ).

Первый принадлежит компании Figure – молодому американскому стартапу, который был основан в 2022 году и по итогам одного из раундов инвестиций в конце февраля оценивался в $2,6 млрд. Вложились в стартап отнюдь не случайные инвесторы: OpenAI, Microsoft, Nvidia, Intel (список не полный), то есть корпорации, лидирующие в мире разработок в сфере ИИ (как софта, так и «железа»). А в команде Figure работают в том числе выходцы из Boston Dynamics (старый и уважаемый производитель роботов), Google DeepMind, Tesla.

В феврале компанияпредставиласовместный с OpenAI проект – робота Figure 01 со встроенной генеративной нейросетью ChatGPT (сам робот был показан еще в 2023-м). Теперь с ним можно разговаривать на обычном человеческом языке – он будет понимать, поддерживать беседу и выполнять команды. В видеопрезентации Figure 01, наводя порядок на столе, параллельно отвечает на вопросы (зачем и почему) и рассуждает о происходящем.

Первая школа для роботов

Прежде чем рассказать о втором важном анонсе 2024-го, небольшое отступление об особенностях обучения роботов. Одним из ключевых стоп-факторов их развития до недавнего времени были ограничения софта. По сути, каждый поведенческий сценарий требовал «ручной» разработки: программист должен был написать сложный код для действий в том или ином случае.

Это очень затратный процесс, к тому же практически бесполезный для «роботов общего назначения» – general robots: ситуаций в любом случае будет больше, чем сможет предугадать команда разработчиков. Потому рынок промышленных роботов развивается намного быстрее, ведь там четко заданы алгоритмы, а в работе помогают более простые и уже давно освоенные на производстве модели ИИ (преимущественно связанные с алгоритмами компьютерного зрения).

Но вот уже второй год на рынке активно присутствуют «большие модели» машинного обучения, способные генерировать текст, изображения и видео. Одна из их задач – точно и корректно понимать контекст запроса и результата. Соответственно, они приспособлены и для роботов общего назначения. Например, в Figure 01 отдельные ИИ-модели отвечают за распознавание текста, голоса, изображения с камер, понимание контекста, принятие решений. А главное, сама суть генеративных ИИ-моделей – в возможности самосовершенствоваться.

Таким образом, для обучения и адаптации роботов писать код уже не нужно, достаточно их обучать. Можно было бы сказать «примерно так же, как человека», но технологии позволяют усовершенствовать процесс, и именно с этим связано второе событие. Компания Nvidia, один из главных игроков современного ИИ-рынка, представила Project GR00T (Generalist Robot 00 Technology) – цифровую платформу для гуманоидных роботов. Она позволяет обучать их с помощью текстовых команд, видеозаписей, повторения действий. В последнем случае человек с помощью VR-гарнитуры удаленно управляет механизмами робота – как если бы это был он сам, – а тот повторяет, пока не получится.

Отдельного внимания заслуживает Isaac Lab – «цифровая лаборатория» внутри представленной модели, которая имитирует условия реального мира так, как их воспринимают роботы. Инженерам остается подключить к платформе отвечающие за поведение нейросети и начать тесты. Робот учится так, будто он находится в реальности, но намного быстрее, ведь это симуляция. А значит, имея достаточное количество вычислительных мощностей (на которых так удачно специализируется Nvidia), любая компания может эффективно обучать своих многофункциональных роботов.

От нуля до миллионов

Аналитики Goldman Sachs Research с учетом бума генеративного ИИ предполагают, что рынок гуманоидных роботов к 2035 году достигнет $38 млрд, причем 2023-й они принимают за ноль – ведь рынка, по сути, еще нет. По их прогнозу, основные продажи таких девайсов начнутся в 2027-м и далее будут расти все быстрее с каждым годом. К концу десятилетия продажи составят миллионы штук ежегодно.

Стоимость производства, по данным авторов исследования, падает быстрее, чем ожидалось: с $50–250 тыс. за единицу в 2023-м (в зависимости от сложности робота) до $30–150 тыс. в этом году. Илон Маск говорил о том, что человекоподобные роботы Optimus должны стоить меньше, чем электромобили Tesla, то есть дешевле $40 тыс.

Пока в открытую продажу эти роботы не выходят, но на рынке уже есть компании, которые, вероятно, первыми займут нишу. Помимо Tesla (Optimus) это будут Figure (одноименные роботы), Apptronik (Apollo и др.), Agility Robotics (Digit), Boston Dynamics (Atlas или другие), а также китайские Fourier Intelligence (GR-1 и др.), Unitree (H1 и др.).

Гидравлика уходит на покой

Еще одно заметное ограничение для развития роботов широкого профиля – «железо», то есть используемые в корпусе механизмы и датчики. Казалось бы, какие тут могут быть вопросы: технологии давно должны быть отработаны на промышленных роботах. Частично это так: гидравлика на них работает весьма эффективно. Но на производстве понятно, как надо двигаться. Соответственно, техника начинает работу, условно говоря, заранее.

С человекоподобными роботами такой трюк не сработает: они должны в режиме реального времени – максимально быстро – реагировать на непредсказуемо меняющуюся обстановку и команды. Классическая гидравлика в таком случае будет не слишком эффективна.

Можно, конечно, вспомнить робота Atlas с гидравликой, которого компания Boston Dynamics не без гордости уже много лет показывает публике. Он и бегает, и прыгает, и сальто крутит – чего только не делает. Выглядит впечатляюще, но в современных реалиях уже неэффективно.

Поэтому гидравлику сегодня активно сменяют электроприводы. Boston Dynamics в апреле уже анонсировала новое поколение роботов с такими приводами, но более показательным пока можно считать пример китайского робота с электромеханизмами Unitree H1. Впервые его показали августе 2023-го, и вот уже разработчикидемонстрируют, как уверенно их робот может крутить сальто. Собственно, те же Figure 01 и Optimus тоже работают на электроприводах, хоть кувыркаться пока не умеют.

Что же касается датчиков, то здесь и говорить не о чем. Значительная часть демонстрационных роликов показывает, как аккуратно (пусть и не быстро) роботы управляются с хрупкими предметами: стеклом, куриными яйцами или электронными устройствами вроде кофемашины. Можно с уверенностью сказать, что разработчикам удалось добиться достаточной точности в выполнении большинства рутинных задач.

Надо, Федя, надо

Когда в 2019 году российский робот «Федор» от НПО «Андроидная техника» на несколько недель летал на Международную космическую станцию, многие недоумевали: зачем? Справедливости ради стоит сказать, что действие логичное: без тестирований в сложных условиях функционального робота не построишь. Увы, о результатах тестов публично ничего не сообщалось, а робот сейчас используется в Центре подготовки космонавтов им. Ю. А. Гагарина для отработки различных ситуаций на борту.

Другое дело, что это могло быть несколько преждевременно: российская робототехника пока находится, скорее, в зачаточном состоянии. Помимо «Андроидной техники» в России, пожалуй, еще только один заметный игрок на этом рынке – пермский Promobot. Он производит забавных робочеловечков, задача которых информировать и развлекать, не более. Их иногда можно встретить на технологических выставках или в офисах IT-компаний.

Спасатели, исследователи, аватары

К слову, о задачах: почему вообще разработчики так целенаправленно возвращаются именно к человекоподобному форм-фактору? Неужели для робототехники широкого назначения нет более подходящего вида? Ответы на эти вопросы кроются в истории таких роботов, в прорабатываемых сегодня сценариях использования и в прогнозах футурологов.

Эван Ласке, один из создателей «Валькирии» (Valkyrie) – человекоподобного робота NASA для функционирования в космическом пространстве, –рассказывает, что идея возникла вскоре после аварии на японской АЭС «Фукусима» в 2011 году. Стояла задача создать механизм, который сможет функционировать в смертельно опасной для людей среде так же эффективно, как человек.

«Валькирия» стала также логическим продолжением проекта «Робонавты» (Robonauts) – человекоподобных роботов, которые создавались NASA в 1990–2000-х для работы в космическом пространстве. В 2011 году одна из моделей отправилась на МКС для экспериментов. Тестировалась, конечно, прежде всего способность робота выполнять сложную механическую работу, которую пока может делать только человек.

Таким образом, первоочередная задача человекоподобных роботов – заменить человека в решении сложных и тяжелых задач там, где жизни или здоровью угрожает опасность. Это могут быть не только космос и территория техногенных либо природных катастроф. Ласке упоминает в том числе потенциально опасную инфраструктуру – например, нефте- и газодобывающие предприятия.

Впрочем, разработчики роботов нового поколения позиционируют их иначе: как многофункциональных помощников на производствах либо в логистике. И компании, похоже, в таком инструменте заинтересованы. Автоконцерн BMW в январеподписалсоглашение с Figure об использовании их роботов на производстве – на заводе в США. Сначала будут изучаться потенциальные сценарии применения, после чего роботов пустят в цеха. В середине марта аналогичный шаг сделал автохолдинг Mercedes-Benz. Он для экспериментавыбралроботов Apollo компании Apptronik – поначалу они будут выполнять функцию «принеси-подай».

Ключевым преимуществом гуманоидных роботов станет то, что под них не придется переделывать производственную инфраструктуру,предполагаютобе компании. Раз роботы учатся поведению у людей, значит, и вести себя будут «по-человечески». Отношение к такой перспективе в обществе полярное: одни считают, что роботы станут полезными помощниками, другие – что они полностью заменят сотрудников-людей и повысят уровень безработицы.

А футурологи, конечно, уже размышляют о будущем. В нем человекоподобные роботы станут своеобразными исследовательскими аватарами. Раз человек-оператор управляет ими удаленно, причем в схожей с человеческим телом манере, то именно роботов можно отправить на соседние планеты и в дальний космос вместо людей – без проблем, связанных с радиационным излучением, и рисков для жизни. В таком контексте логично выглядит и Optimus, ведь, как мы помним, Илон Маск занимается преимущественно разработками в сфере космических перелетов.

В одних случаях подобные роботы смогут функционировать автономно, в других – служить «телом» для оператора, находящегося на Земле. Ну а в совсем дальней перспективе, с развитием нейронаук, ожидают футурологи, человек и вовсе сможет оцифровать свое сознание и перенести его в робота, чтобы таким образом продлить свою жизнь хоть на Земле, хоть среди звезд.