Использование антропоморфных роботов для решения социально значимых задач

Развитие человеческого общества тесно связано с развитием науки, модернизацией производства и техническим «бумом». В наше время уже мало кто удивляется наличию высокотехнологичных компьютеров, инструментов облегчения человеческого труда, используемых в различных областях. Современному человеку все сложнее выполнять ту или иную работу по биологическим причинам; человек не является достаточно сильным, выносливым, его настроение и качество созданного им продукта зависит от совокупности проблем окружающей действительности. Не удивительно, что роботизированные технологии все больше вливаются в жизнь общества, заменяя «несовершенство» человеческого труда. В последние годы робототехника становится наиболее популярным инструментом для реализации творческого потенциала человека, доступным ресурсом при небольшом финансировании, дающим возможность создания устройств высокого уровня, отвечающим тем или иным заказам и потребностям человека. Сложно представить большое производство без роботов – манипуляторов, хирургический кабинет без роботизированных помощников, военные разработки без автоматизированных приборов, способных действовать удаленно и по прописанному алгоритму. Роботы в нашей жизни не нечто новое, мы так привыкли к ним, что просто не придаем им никакого значения, но они вполне тесно сосуществуют с людьми, изменяя мир вокруг человека. Поэтому тема «Использование антропоморфных роботов для решения социально значимых задач», несомненно, является актуальной.

Целью данной работы является анализ представленных разработок в робототехнической сфере, решающих социально значимые задачи и удовлетворяющих реализации всех человеческих возможностей для достижения высоких целей прогресса.

Достаточно продолжительное время роботы оставались частью промышленной и военной сфер, но постепенно границы их функциональности расширились. В сферу социального взаимодействия с человеком автономных роботов привела популярность техники, выполнявших бытовые функции в 1980-1990-х гг.: пылесосы, газонокосилки др. Именно тогда пришла идея о возможности замены человеческих кадров роботизированными. Антропоморфными называют роботы, которые внешне обладают человекоподобием: имеют пропорции, часть тела или «интеллект» человека. Современный рынок полон различными предложениями и инновациями, в области искусственного интеллекта. Рассмотрим общепринятую классификацию роботов [1] по области применения и ряду задач, решаемые ими:

• 1.    Промышленные роботы. Чаще всего представлены в виде руки -манипулятора, контролера. Они предназначены для выполнения двигательных и управляющих функций. К данному типу роботов относят: литейные, 3D печать, роботы для механических обработок, сборочные, окрасочные, строительные, фасовочно - сортировальные, транспортные, сельскохозяйственные. Круг задач, которые решают роботы данного вида, огромен. Их использование позволяет значительно автоматизировать процесс производства и создавать более качественную продукцию в

• 2.    Бытовые роботы. Предназначены для решения проблем, связанные с созданием уюта и комфортного проживания людей, экономии времени и денежных ресурсов. К таким роботам относят: транспортные роботы, «умный дом», робот - помощник, робот - домохозяйка. В высокотехнологичном мире часть своей работы можно распределить на команды для помощников, которые вполне могут приготовить ужин, поднести инструмент или охранять дом от злоумышленников, контролировать электричество, водоснабжение и другие системы. В настоящее время ведутся активные разработки беспилотных автомобилей системы ITS, требующих минимальных усилий и контроля со стороны пользователя, что позволит людям с ограниченными возможностями здоровья путешествовать, работать и получать удовольствие от езды на машине.

• 3.    Медицинский робот. Предназначены для решения остро значимых задач в области здравоохранения. К таким роботам относят: роботы -хирурги, роботы фармацевты, роботизированные протезы, роботизированные трансплантаты, роботы - сиделки, роботизированные симуляторы пациентов, роботы - диагносты. Очень большую пользу такие роботы приносят в обучении молодых специалистов, имитируют заболевания или сложные хирургические вмешательства, позволяют произвести оценку действий врачей и медперсонала без подвергания опасности жизни людей. С помощью кибернетический технологий человек

• 4.    Исследовательские роботы. К ним относят: космические, наземные, подземные, морские. Такие роботы используются для глубокого изучения космического и морского пространства. Помогают собирать образцы, проектируют карту местности, могут работать в таких условиях, в которых человеку просто не выжить. Несомненно, являются источниками получения новых знаний, инструментами новых научных открытий и двигателем прогресса, помогают быстрее освоить научные дисциплины и систематизировать все знания в одну базу данных. Возможность работы с большой информацией, облегчает поиск ответа на востребованные вопросы.

• 6.    Боевой робот. С развитием науки, возникает проблемы в поддержании мира между странами, поэтому внедрение автоматизированных роботов в военную индустрию даже не оговаривается. Существуют военные базы, где используют роботов, имитирующих действия противника, также создаются различные разведывательные и боевые модели. Не менее интересны разработки экзоскелетов, позволяющие минимизировать нагрузку на организм человека - прохождение больших дистанций, подъем увесистых предметов. Наибольшую пользу роботы приносят в обеспечении безопасности: противопожарные датчики,

• 7.    Социальный робот. К данному типу относят: роботы члены семьи, роботы животные, роботы игрушки. Слово «социальный» говорит само за себя, данный тип роботов широко используется в бизнесе (роботы -официанты, создатели музыки и произведений искусства, различные игровые модели и т.д.) и в индустрии развлечений. В более развитых странах из-за бешенного ритма жизни, человек заменяет живое общение на общение через социальные сети, чат - боты или точные копии людей, способные к проявлению эмоций и поддержанию диалога. Создаются большое количество автоматизированных питомцев, способные на различные трюки и выполняющие команды, которые не всегда могут выполнить живые существа. Такие роботы не нуждаются в тщательном уходе, некоторые модели полностью автоматизированы и сами приходят на базу для подзарядки. Создание произведений искусства, помощь в создании спецэффектов, съемки голливудских фильмов, более точное создание ощущений виртуальной реальности и многое другое [2].

больших объемах. Человеку не придется подвергать свое здоровье опасности, прикладывать физическую силу для обеспечения товарами и продуктами питания население Земли, необходимые для жизнедеятельности и процветания городов и целых стран. Работа с химически - и биологически -опасными веществами, с высокими температурами, радиацией и др. вполне может лечь на плечи роботизированных «специалистов».

может вернуть утраченную часть тела, восстановить зрение, изменить внешность и др., что помогает как и в физическом плане, так и в психологическом для ощущения себя полноценной личностью. Человек с протезом или искусственной частью тела также функционален как и здоровый человек. Уход за тяжелобольными пациентами требует большого количества медицинских работников и пристальное внимание к состоянию их показателей, что не всегда возможно, - но и здесь помогают антропоморфные роботы-сиделки, которые в случае критических показателей или резкого изменения самочувствия пациента дадут сигнал врачам.

сигнализации и различные «анти воры», анализаторы и шпионы. Примерами таких роботов являются: воздушные беспилотные летательные аппараты, сухопутные, морские, датчики движения, роботы - тестеры.

Данная классификация обобщает представления о возможностях, функциях и областях применения антропоморфных роботов. Рассмотрим на конкретных примерах, как и какие ими решаются задачи, какую пользу они приносят человеку и помогают ли личностному развитию.

HRP-4C, Миим (Япония).

Робот с более - менее реалистичными чертами лица копирует ряд поведенческих особенностей человека. Создатели сделали ее телосложение по среднестатистическим данным молодых девушек Японии. Миим распознает слова, умеет петь, играет роли в театральных постановках. Данный робот решает такие задачи, как

• - развитие интереса к робототехнике;

• - помощь в организации концертов, театральных постановках;

• - преодоление барьеров общения у людей;

• - совершенствование и понимание человеческих эмоций и мимики;

• - экономия бюджета;

  -создания «вау»-эффекта, что позволяет успешно использовать в бизнесе.

Kaspar (Объединенное Королевство).

Kaspar (Каспар) - человекоподобный робот- ребенок, разработанный исследовательской группой Adaptive Systems Research Group Университета Хартфордшир (University of Hertfordshire). Робот способен говорить, петь, имитировать движения бытовых нужд (держать ложку, чистить зубы, расчесывать волосы, реагировать на касания, поддерживать диалог, использовать жесты). Каспар помогает в решении следующих задач:

• - социализация детей с аутизмом;

• - помощь детям с психологической травмой и нарушением речи;

• - взаимодействие с предметами и обучение детей;

• - забавная и высокотехнологичная игрушка.

Jibo (США).

Компактный настольный семейный робот - компаньон. Он представляет собой корпус с экраном, у него нет возможности к передвижению, но конструкция позволят вращаться в разные стороны. На дисплее в пиксельном виде (смайлы) выражаются эмоции. Робот может следить за вашими действиями, давать советы. Основные задачи:

• - выполнение роли домашнего секретаря;

• - собеседник, способный поддержать диалог и выражать эмоции;

• - носит развлекательный характер: включение музыки, прочтение сказок, видео звонки и др.;

• - отвечать за функцию «умный дом»;

• - решает проблемы социально не адаптированной личности;

• - является «копией» члена семьи.

Kuri, Mayfield Robotics (США)

Робот - дворецкий, разработанный стартапом Mayfield Robotics, представлен на CES2017. Решает ряд бытовых задач и выполняет функции социального робота:

-общение;

• - присмотр за домом и за беспомощными людьми;

• - носит развлекательный характер;

  -разработан для продвижения ресторанного бизнеса.

Pepper, Softbank (Франция, Япония).

Робот Pepper, социальный робот гуманоидного типа, разработан в 20132015 годах компанией Aldebaran Robotics по заданию оператора сотовой связи SoftBank.

-общение;

• - привлекает внимание посетителей;

• - социальный помощник и справочник;

  -развлекательная модель.

Fedor (Россия).

Телеуправляемый с помощью аватар - костюма (костюма захвата движений) робот для работ в космосе (ранее известен как проект "Аватар").

• - работа в космосе;

• - работа пожарным;

• - помощь военным;

  -исследователь;

  -помощник реализации человеческого потенциала.

Сегодня сложно представить такую область деятельности, в которую бы ни проникли различные умные устройства, упрощающие работу или берущие на себя часть обязанностей. Человек преобразует окружающую среду, подстраивая ее под свои нужды и удобства. Ритм жизни таков, что некоторую работу или проблему может решить искусственный интеллект, имеющий человекоподобный вид, тем самым экономя не возобновляемый ресурс – время [3]. Современный рынок полон новых изобретений, мы рассмотрели всего часть из списка. Их функционал пока что еще ограничен, но они уже вполне решают ряд сложных и важных задач – общение, лечение и развитие науки. Для многих специалистов и людей, которые увлекаются робототехникой, есть плодотворная почва для развития и совершенствования навыков программирования, моделирования, дизайна, успешного продвижения бизнеса, искусство и кинематографа и т.д [4]. В будущем подобных разработок станет еще больше, и использоваться они, наверняка, будут повсеместно, их применение качественно преобразит практически все сферы нашей жизни [5]. Пока что функционал роботов ограничивается нашей фантазией и скоростью внедрения технологических новаций.