Робототехника

Роботы у нас дома

Стиральная машина получает указания, запускает нужную программу, а затем с помощью датчиков следит за температурой и уровнем воды. В конце она сама разблокирует дверцу и подаёт сигнал об окончании стирки.

Системы голосового управления начинают входить в нашу жизнь. Так, свыше 30 млн человек в России пользуются голосовыми помощниками на мобильных устройствах и дома. Такие роботы бывают исключительно софтверным (как Siri компании Apple или Алиса компании «Яндекс»), а могут выпускаться и в виде устройств-колонок — Amazon Echo, Google Home, «Яндекс.Станция». Они оборудованы системой распознавания голоса и реагируют на внешний мир включением и выполнением команд, заданных программой.

Робот-пылесос может убирать по расписанию и в заданном режиме, а может включаться по требованию и убирать всё пространство или отдельную зону. Датчики позволяют ему не застрять под мебелью, а в случае внештатной ситуации робот подаст звуковой сигнал. Одна только компания iRobot, известная роботом-пылесосом Roomba, продала по всему миру более 20 миллионов своих устройств — и это не единственный производитель.

«Умный дом» — частный случай софтверных роботов. Климат-контроль в помещении может запускать определённые режимы по таймеру или в соответствии с показаниями датчиков. Когда на улице темнеет или светает, система сама регулирует освещение. «Умный дом» получает информацию извне через систему датчиков, а выполняет свои функции по заданным алгоритмам через электропроводку, динамики, включение или выключение дополнительных устройств и другие элементы.

Датчики — важная часть системы «умного дома». Они умеют извлекать из окружающей среды самую разную информацию, а система, обработав эту информацию, совершает заданное действие. Например, датчик движения на двери реагирует на её открытие или закрытие и посылает сигнал на микроконтроллер, который зажигает в комнате свет.

Конечно, на картинке представлены далеко не все роботы, которые способны помогать в быту. У того же робота-пылесоса есть младший брат — небольшой вакуумный пылесос, который ползает по столу и собирает крошки. Есть и двоюродный брат — вакуумный мойщик окон.

Уже появились роботы, которые:

• носят за хозяином покупки
• моют посуду и сантехнику
• готовят еду
• кормят и развлекают домашних питомцев в отсутствие хозяина

Роботы учатся помогать не только по дому, но и в личных делах. Так, появляются роботы-помощники для пожилых людей — они ездят за хозяином по дому, могут напомнить, какие цветы полить сегодня, вызвать экстренные службы или позвонить близким. А японский робот-компаньон Lovot призван отчасти заменить близких, когда их нет рядом, так как он умеет имитировать привязанность: если обнять такого робота, он станет тёплым, а затем будет преданно следовать за хозяином.

Роботы для гостиниц, баров и торговых центров

Роботы-рецепционисты могут зарегистрировать постояльца, выдать ему карту-ключ и ответить на простейшие вопросы. Им не нужны перерывы и выходные, поэтому из них получаются прекрасные помощники администраторов.

Робот-бармен принимает заказ через мобильное приложение и наливает клиенту выбранный напиток, либо смешивает коктейль по просьбе или даже рецепту посетителя. Некоторые версии способны распознавать речь клиента и отвечать ему. Уже разработан робот-бариста, который наливает кофе и выдаёт конфеты, на очереди — робот-повар, который будет готовить хот-доги, картошку фри и даже блины.

Робот-носильщик получает команду, в какой номер надо отнести вещи гостя, и доставляет их самостоятельно. В номере его встречает другой робот, который разложит вещи по ячейкам, а перед отъездом аккуратно уложит обратно в чемодан.

Роботы-уборщики по заданному расписанию чистят полы, аккуратно избегая столкновений с людьми и время от времени возвращаясь на базу для подзарядки и обслуживания: им надо регулярно освобождать контейнер для пыли и чистить щетки и фильтры.

Камеру хранения тоже можно доверить в управление роботу. Достаточно положить сумку или чемодан в специальное окошко — и роборука поместит его в отдельную ячейку.

Роботы на улицах города

Дроны помогают городским службам и полиции следить за оперативной обстановкой на улицах. На основе данных с камер дрона оператор может удалённо отрегулировать светофор или прислать специалистов на место аварии. У дрона есть камеры, а оператор в случае необходимости даёт команду — и дрон меняет высоту, направление или скорость.

Дроны-доставщики умеют приносить заказ из ресторана или покупки из магазина. Они оборудованы GPS, чтобы добраться по нужному адресу, и устройством распознавания лиц — узнав заказчика, микроконтроллер даёт манипулятору команду выпустить заказ.

Современные камеры автоматически засекают нарушителей на дорогах: у них есть детекторы скорости и система распознавания номеров. Если скорость превышена, они автоматически отправляют данные в систему, которая выписывает штраф (то есть действуют самостоятельно по заданному алгоритму).

Роботы-полицейские патрулируют улицы и обеспечивают безопасность. Скажем, в Пекине это уже реальность. Там они оборудованы системой распознавания лиц, чтобы засекать угрозу, рукой-электрошокером (ею управляет диспетчер), динамиками и камерами. При необходимости такой робот может проверить документы — обратиться к прохожему через динамик и камерой передать изображение документа диспетчеру. Тестируют полицейских и в других городах.

Колесные дроны уже тестируются компанией Amazon, чтобы в будущем полностью автоматизировать городскую доставку. Дрон движется по тротуару на шести колёсах, огибая пешеходов, а распознав заказчика, открывает крышку и позволяет забрать заказ.

Кнопка на переходе реагирует на нажатие, после чего микроконтроллер через заданное алгоритмом время меняет свет на зелёный.

Удивительные роботы

Люди активно продолжают изобретать роботов и искать им новое применение. Вот лишь несколько роботов, выполняющих неожиданные задачи:

• Робот — учитель настольного тенниса Forpheus
• Робот — мойщик волос от Panasonic
• Робот-мухолов EcoBot, который перерабатывает насекомых в сахар — топливо для своей работы
• Робот-тюлень PARO — терапевтическая игрушка для пожилых людей и пациентов с расстройствами аутического спектра
• Роботаракан — робот, который «втирается в доверие» к настоящим тараканам и ведёт за ними наблюдение, помогая исследователям