Робот Industrial Perception – узкоспециализированное устройство, предназначенное для перемещения коробок с максимальной эффективностью. Компания Rethink Robotics из Бостона выбрала иной путь, разработав легкого человекоподобного промышленного робота по имени Бакстер (Baxter), которого можно легко научить выполнять различные повторяющиеся задачи. Rethink была основана Родни Бруксом, исследователем робототехники с мировым именем из Массачусетского технологического института (MIT) и сооснователем iRobot, компании – производителя роботов-пылесосов Roomba, а также военных роботов, занимающихся обезвреживанием бомб в Ираке и Афганистане. Бакстер, стоимость которого значительно меньше годовой зарплаты обычного американского рабочего, по сути дела, является уменьшенной версией промышленного робота, предназначенной для безопасной работы в непосредственной близости от людей.

В отличие от промышленных роботов, нуждающихся в сложном дорогостоящем программировании, научить Бакстера требуемым движениям очень просто: достаточно повторить их с помощью его манипуляторов. Если на предприятии используется несколько роботов, достаточно обучить одного Бакстера, а затем передать нужные знания остальным роботам, подключив к каждому из них USB-устройство с соответствующими данными. Робот может выполнять широкий круг задач, включая сборочные работы, перемещение деталей между конвейерными лентами, расфасовку продукции и обслуживающие работы при обработке металлов. Особенно хорошо Бакстеру удается упаковка готовой продукции в коробки. По данным K'NEX (компании – производителя детских конструкторов из Хатфилда в Пенсильвании), умение Бакстера упаковывать продукцию с максимальной плотностью позволило уменьшить количество используемых коробок на 20–40 %{8}. Робот Rethink обладает двухмерным зрением, обеспечиваемым камерами на его запястьях, что дает ему возможность брать детали и даже выполнять несложные работы по проверке качества.

Несмотря на то что между роботом Бакстером и роботом-грузчиком Industrial Perception мало общего, оба они построены на одной и той же программной платформе. Изначально операционная система для роботов ROS (Robot Operating System) была разработана в Лаборатории искусственного интеллекта Стэнфордского университета, а затем доведена до состояния полноценной робототехнической платформы небольшой компанией Willow Garage, Inc., которая занимается проектированием и производством программируемых роботов, используемых главным образом при проведении научных исследований в университетах. ROS похожа на такие операционные системы, как Microsoft Windows, Macintosh OS и Android компании Google, но назначение ее иное – максимально упростить процесс программирования роботов и управление ими. Поскольку ROS является бесплатным ПО с открытым исходным кодом, т. е. разработчики могут легко вносить в нее изменения и усовершенствования, она стремительно превращается в общепринятую программную платформу в области робототехники.

История компьютерной техники наглядно показывает, что за появлением общепринятой операционной системой наряду с недорогими и простыми инструментами программирования, как правило, следует взрывной рост ПО. Так было с ПО для персональных компьютеров; не так давно то же самое произошло с приложениями для iPhone, iPad и устройств на платформе Android. Более того, объем прикладного ПО для этих платформ настолько велик, что трудно представить себе идею, которая не была бы уже реализована в каком-нибудь приложении.

Можно не сомневаться, что робототехнику ждет такое же будущее; по всей видимости, мы являемся свидетелями начала волны инноваций, которая в конечном итоге приведет к появлению роботов, приспособленных к выполнению всех мыслимых задач в коммерческой, промышленной и бытовой сфере. Главным двигателем бурного роста станет наличие стандартизированного ПО и строительных блоков для аппаратных средств, что сделает относительно простой задачу разработки новых конструкций без необходимости заново «изобретать колесо». Подобно тому, как выход на рынок Kinect сделал доступным машинное зрение, другие аппаратные компоненты, такие как роботизированные руки, будут дешеветь по мере перехода к массовому производству роботов. Уже в 2013 г. существовали тысячи программных компонентов для работы с ROS, а платформы для разработки были достаточно дешевыми, чтобы любой желающий мог начать проектирование новых приложений для робототехники. Например, компания Willow Garage предлагает приобрести за $1200 комплект для создания мобильного робота под названием TurtleBot, который включает систему машинного зрения на основе Kinect. С учетом инфляции это значительно меньше, чем стоимость недорогого персонального компьютера с монитором в начале 1990-х гг., когда набирала обороты революция в разработке ПО для Microsoft Windows.

Во время посещения выставки RoboBusiness в Санта-Кларе в Калифорнии в октябре 2013 г. я увидел все признаки того, что роботостроение стоит на пороге настоящей революции. Разнокалиберные компании демонстрировали роботов, спроектированных для выполнения высокоточных работ в промышленном производстве, транспортировки материалов медицинского назначения между отделениями больших больниц, управления тяжелой техникой в сельском хозяйстве и горнодобывающей отрасли и т. д. Среди экспонатов был и робот-помощник по имени Баджи (Budgee), который может перемещать грузы весом до 20 кг. Самые разные роботы образовательной направленности, предназначенные для выполнения широчайшего круга задач – от стимулирования интереса к технике до помощи детям с аутизмом или особыми образовательными потребностями. На стенде Rethink Robotics можно было понаблюдать за Бакстером, которого научили захватывать небольшие коробочки со сладостями и опускать их в ведерки в форме тыквы, с которыми дети обычно ходят от дома к дому во время празднования Хэллоуина. Были там и компании, производящие самые различные компоненты – приводы, датчики, системы технического зрения, электронные контроллеры и специализированное ПО для проектирования роботов. Стартап Grabit Inc. из Кремниевой долины представил инновационное захватывающее устройство на основе эффекта электроадгезии, позволяющее роботам брать, перемещать и класть практически любой объект, используя контролируемый электростатический разряд. Довершала картину триумфа машин международная юридическая фирма, специализирующаяся на правовых аспектах применения робототехники и предлагающая работодателям помощь в обеспечении соблюдения требований в области организации труда, трудовых отношений и безопасности на рабочем месте при замене людей роботами или при эксплуатации роботов в непосредственной близости от людей.

Из того, что больше всего бросилось в глаза во время выставки, стоит также отметить десятки телеуправляемых роботов, предоставленных компанией Suitable Technologies, Inc., которые перемещались от стенда к стенду вместе с посетителями. Благодаря этим роботам, представляющим собой мобильную платформу с экраном и камерой, участники выставки, не присутствовавшие на ней физически, могли знакомиться со стендами, участвовать в демонстрациях, задавать вопросы и общаться с другими участниками так, как это происходит в обычной жизни. Благодаря инициативе компании Suitable Technologies, предлагавшей воспользоваться услугами телеуправляемого робота на выставке по минимальной цене, люди, живущие за пределами района залива Сан-Франциско, получили возможность посетить выставку, не тратя тысячи долларов на билеты и гостиницы. Спустя всего несколько минут роботы – каждый с лицом человека на экране – уже не вызывали ни у кого удивления, свободно перемещаясь между стендами и непринужденно беседуя с участниками.

В сентябре 2013 г. в The New York Times вышла статья Стефани Клиффорд, в которой рассказывалось о текстильной фабрике Parkdale Mills из города Гаффни в Южной Каролине. Сейчас на фабрике работает около 140 человек. В 1980 г. для обеспечения того же объема производства требовалось более 2000 рабочих. На фабрике Parkdale «человек лишь изредка вмешивается в работу машин, главным образом из-за того, что некоторые этапы производственного процесса – например, перевозку полуфабриката пряжи с одного станка на другой на погрузчике – до сих пор дешевле выполнять вручную»{9}. Готовая пряжа автоматически передается упаковочным и погрузочным машинам по прикрепленным к потолку конвейерным лентам.