«Кентавр» и «Торс», роботы массового применения, основанные на космических проектах.

  Всем известны прогнозы фантастов о человекообразных роботах, которые заменят людей на силовой работе. Человекообразные роботы пока делают только первые шаги, но гибридные – «Полуантропоморфные» роботы, разрабатываемые в рамках перспективных космических проектов, могут быть пущены в массовое производство и начать период «Глобальной роботизации» уже в ближайшем будущем.

   Когда-нибудь, умные, человекообразные - "Антропоморфные" роботы возьмут на себя всю силовую физическую работу, и людям останется заниматься только интеллектуальным и творческим трудом. О роботах и футуристических прогнозах массовой роботизации много написано в фантастике, и уже есть опытные образцы роботов, способных ходить и разговаривать, так что это эти прогнозы не далекого будущего. Но все-таки, современный уровень технологий далек от того, который позволил бы делать достаточно умных и универсальных роботов, массово и не дорого, как сейчас производятся автомобили и компьютеры. Первые универсальные антропоморфные роботы, массового производства, скорее всего, появятся не раньше чем через десятки лет. Но все-таки хотелось бы получить механического помощника по раньше, пусть не полноценного кибернетическую копию человека, хотя бы машину, способную выполнять типично человеческую работу. Такие возможности могут дать концептуальные проекты роботов для перспективных космических программ.

 Дистанционно управляемый человекообразный торс для работы в невесомости и открытом космосе, на орбитальных станциях. И антропоморфный торс на подвижной, гусеничной или колесной платформе, для работы на поверхности Луны или Марса, напоминающий мифологический гибрид человека и лошади - "Кентавра". На современном уровне технологий "Полуантропоморфные" роботы типов "Торс" и "Кентавр", могут быть пущены в серию и заменить людей на поточных линиях, или тяжелых физических работах. Пуск в серию упрощенных гибридных роботов, так же ускорит разработку антропоморфных машин, за счет того, что прогресс пойдет не по пути создания опытных образцов, а по пути модернизации серийных изделий.

 В основе концепции космических полуантропоморфных роботов лежит принцип гибридной машины, достаточно простой, чтобы ее можно быть сделать и уверенно эксплуатировать и достаточно универсальной, чтобы она могла стать рабочими руками людей во враждебном космическом пространстве. Системы управления этих машин, тоже гибридные, "Полуафтономные", простые действия роботы смогут делать самостоятельно, руководствуясь собственным интеллектом, но более сложную и ответственную работу должны выполнять за счет дистанционного управления, повторяя действия операторов на пульте. Для ручного управления роботами, должны использоваться «Электронные перчатки», передающие машине движения оператора, и ощущение физического усилия от машины к оператору, чтобы человек мог тактильно чувствовать машину.

 Концепция гибридных роботов, позволяет обойти две основные проблемы, которые служат камнями преткновения на пути создания полностью антропоморфных роботов. Недостаточно высокий уровень интеллекта современной электронной начинки и сложности с созданием эффективной антропоморфной подвижной платформы.

 Уровень интеллекта современных компьютеров настолько далек от возможностей мозга человека или хотя бы животного, что достаточной для автономного робота вычислительной мощностью обладают только стационарные "Суперкомпьютеры", или специальные высокоскоростные процессоры, достаточно компактные и легкие для оснащения роботов, но очень дорогие.

 Антропоморфный робот  - «Асимо», способный ходить и разговаривать, разработка корпорации «Хонда».

 Конструирование полноценных антропоморфных механических "Ног", тоже за гранью возможностей современных производителей. Некоторые наработки в этом направлении есть, но в мире всего несколько опытных шагающих машин, уровень технологий определенно не позволяет создать достаточно надежные и мощные ноги для роботов, которые были бы достаточно дешевыми для пуска в широкую серию. К тому же на поддержание равновесия и координацию движений шагающих роботов уходит значительная мощность бортовых вычислительных систем, и без того ограниченная. Механические ноги хрупкие и маломощные, их низкая грузоподъемность накладывает массовые ограничения для начинки роботов, не позволяя сильно наращивать их вычислительную и энергетическую мощность.

 Современный уровень технологий определенно не позволяет сделать работоспособного антропоморфного робота, способного ходить по любой местности и выполнять физическую работу. От современных лабораторных образцов до кибернетических рабочих еще очень далеко. 

 У безногих, гибридных роботов проблем с поддержанием равновесия и координации нет, массовые и габаритные ограничения если есть, то они значительно меньше, чем у шагающих аналогов, что позволяет делать их мощнее и умнее. Для стационарного, в коммерческом варианте, Торса ограничений на наращивание интеллекта нет вообще, его можно подключить и к суперкомпьютеру. На подвижном кентавре можно разместить десятки, или сотни килограмм электроники, мощные двигатели и источники питания, что делает эти машины потенциально работоспособными в качестве многоцелевых рабочих машин.  Низкие массовые ограничения кентавров, позволяют наращивать их интеллект за счет не дорогих серийных процессоров.   

 В космосе, полуантропоморфных роботов планируют использовать для работы во враждебной для людей среде, в безвоздушном пространстве или на поверхности других планет. Для защиты от космического вакуума и экстремальных перепадов температур людям нужны скафандры, которые сильно сковывают движения. Защитить людей от космической радиации и метеорных частиц не могут и скафандры. Что само собой наталкивает на мысль, что людям лучше работать в защищенных обитаемых модулях, а на открытом пространстве использовать неприхотливых роботов.

 Робот NASA – «Робонавт», создан для работы на МКС, в открытом космосе.

  Робот Торс, предполагается использовать в невесомости на пилотируемых станциях.

 Ноги или колеса в невесомости не нужны, подвижной платформой этих роботов должно стать основание, оснащенное механическими захватами, роликовыми колесами и маломощными ракетными двигателями. Этот робот сможет закрепляться на внешних выступах космических станций, или на концах крупных внешних манипуляторов,  скользить по специальным направляющим на несущих фермах и модулях и при необходимости летать без опоры, за счет ракетных двигателей. Сфера применения Торса, монтажные и ремонтные работы на космических станциях. 

 Робот на колесной подвижной базе, для инопланетных баз, разработка – NASA. 

 Кентавр должен стать универсальной машиной для инопланетных баз.  

 Задачи Кентавра, самые разнообразные работы, связанные со строительством и обслуживанием баз. Строительство защищенных обитаемых бункеров, монтаж внешнего оборудования, такого как солнечные панели, или устройства для переработки грунта. Кентавры должны ремонтировать неисправное оборудование или перевозить на обитаемые модули неисправные детали, требующие более тонкого ремонта. Кентавр, может использоваться для проходки тоннелей в скалах, как робот шахтер, для добычи минерального сырья, грунта или руды. Подвижные роботы, так же должны служить транспортным средством для перевозки оборудования и людей на небольшие расстояния. С помощью Кентавра, можно вести разведку местности, собирать образцы для анализов и вести научные исследования. 

 В общем, кентавры способны выполнять разнообразную работу на поверхности других планет почти полностью избавляя людей от необходимости покидать безопасные обитаемые модули или бункеры.

  Кроме того, Кентавры на Луне или Марсе, могут управляться дистанционно, с земли, что даст возможность строить базы с помощью роботов, до прибытия экипажей. Или делать базы в необитаемом варианте, рассчитанном на обслуживание роботами, что снижает их возможности, но зато делает их значительно дешевле.

 На земле, в коммерческой версии, робот Торс, может использоваться для работы на поточных линиях.  

 Сейчас роботы достаточно широко используются на конвейерах, но антропоморфные Торсы имеют больше возможностей и более широкие сферы применения. 

 Современные конвейерные роботы, это узкоспециализированные автоматы, рассчитанные на выполнение одной, отдельно взятой операции. Торс более универсальный, он потенциально способен выполнять ту же работу что и человек, то есть может делать практически все, на что его запрограммируешь. Торсы способны выполнять несколько последовательных операций, что снижает минимально необходимое количество роботов на конвейерах и соответственно, делает автоматизированные производственные линии более дешевыми и доступными для бизнеса. Универсализм Торса, позволит оснащать этими роботами не только сборочные конвейеры, но и самые разнообразные поточные линии. Сейчас роботизированными конвейерами располагают в основном крупные автостроительные корпорации, пуск в серию универсальных стационарных роботов позволит начать роботизацию в среднем и мелком бизнесе и разных областях деятельности.

 Кентавры, в коммерческой версии, так же как и в космосе, могут служить универсальными машинами для выполнения разнообразных силовых работ.

 Таких как, строительство, переработка леса, различного рода монтажные и погрузочные работы.

 Кентавры, можно монтировать на колесно гусеничном шасси, со съемными гусеницами, надеваемыми поверх колес,  что позволит им быстро, с автомобильной скоростью двигаться по дорогам на колесах и уверенно передвигаться по трудно проходимой местности на гусеницах. В качестве силовой установки коммерческих Кентавров, можно использовать серийные двигатели внутреннего сгорания, для силовых приводов антропоморфного торса использовать гидравлическую систему. Кентавр будет больше дистанционно управляемым роботом, чем программируемым, в отличие от торса, хотя и его тоже можно использовать для выполнения простых повторяющихся операций, в автоматическом режиме,  таких например, как копание ям, очистка территории от крупного мусора, или уборка овощей. Пульт управления Кентавра можно перевозить в кузове. 

 По уровню технологичности Кентавр мало отличается от гибрида мини трактора и автопогрузчика, с той разницей, что в конструкции робота более сложная система манипуляторов и больше электроники. Но, тем не менее, в его конструкции ничего не достижимого для пуска в широкую серию на базе имеющихся на сегодняшний день производственных мощностей. В первых версиях Кентавров, уровень технологичности машин можно снизить, за счет отказа от антропоморфных кистей «Рук», для производства которых нужна особенная деликатность. В первых версиях, руки можно заменить более простыми двупалыми захватами, «Клешнями», из расчета на возможное дооснащение «Кистями», когда они станут более доступными.

  По сравнению с традиционными подвижными машинами, тракторами, комбайнами, экскаваторами, Кентавр, машина относительно сложная и дорогая. Но робот и более универсальный, он способен заменить целый парк узкоспециализированных машин, выполняя разнообразные виды работ, что очень удобно для частных владельцев, особенно в удаленной и сельской местности. Кроме того, Кентавры способны выполнять типично человеческую работу, связанную со строительством, монтажом или другой деятельностью, требующей тонкой моторики, недоступной для узкоспециализированных машин. Но роботы значительно сильнее людей и позволят сокращать время работы или количество работников. 

  Кентавр так же может найти применение в специальных областях, таких как разбор завалов, ликвидации последствий аварий или ремонтные работы в опасных условиях, например, при химическом или радиационном заражении местности.  

 Российский дистанционно управляемый боевой робот –  «МРК-27 БТ», разработки – «МГТУ имени Баумана».

 Кентавр может использоваться в армии, в качестве универсальной машины. Он способен служить и транспортным средством и универсальным роботом для разнообразных работ, таких как строительство фортификаций и укреплений, ремонтные и эвакуационные работы. Кентавр так же способен выполнять боевые задачи. Хотя робот по скорости, защищенности и огневой мощи уступает традиционным механическим видам оружия, таким как танки или бронемашины, но он выигрывает в универсализме. Робот может прятаться от огня, используя рельеф местности, подобно пехотинцу, он более удобен в городских условиях. Но в то же время робот может использовать практически любые виды переносного оружия, он способен двигаться быстрее пехотинца, нести до нескольких сотен килограмм полезного груза, малоуязвим для огня легкого стрелкового оружия и сравнительно дешев. Боевые модификации роботов Кентавров в армии, могут занять промежуточное положение между бронетехникой и пехотой, что позволит снизить потери людей. 

 Первые поколения полуантропоморфных роботов широкого применения будут ближе к традиционным машинам, чем к футуристическим кибернетическим копиям человека. Но уровень интеллектуализации и автономности роботов этого типа будет быстро расти. Любая массовая индустрия имеет высокие обороты, а чем больше в индустрии крутится денег, тем больше средств, тратится на ее модернизацию. Если появятся универсальные роботы массового спроса, хоть и сильно «Механистичные», это сразу привлечет значительные инвестиции в область робототехники и ускорит общий прогресс в этом направлении. Приток инвестиций и наработки в процессе модернизации антропоморфных частей «Гибридных роботов», ускорят разработки в области создания полностью антропоморфных роботов.

 Таким образом, полуантропоморфные «Гибридники», послужат переходным этапом к созданию универсальных антропоморфных кибернетических машин, способных полностью заменить человека на производстве и силовых работах. 

 Предложенные направления коммерциализации роботов типов «Кентавр» и «Торс», потенциально способны дать начало новым направлениям развития робототехники, направленным на замещение типично ручных видов труда машинным, и привести к ускорению массовой роботизации человеческой техносферы. 

  Николай Агапов.