Когда: 1898, 1954, 1960, 1969, 1977, 1992 годы Где: США, Великобритания, Япония
Почему: Роботы уже сейчас активно используются в промышленности. Ожидается, что в XXI веке они войдут в каждый дом, станут хирургами, солдатами и даже близкими друзьями
Как: Первый промышленный робот был сделан по заказу американских автопроизводителей. В наше время лидерами в разработке новых роботов стали японские компании
Кто: Никола Тесла, Джордж Девол, Джозеф Энгельбергер, Виктор Шейнман
Интересный факт: Японская компания Honda в 2011 году представила новую версию робота-андроида под названием ASIMO. Он распознает лица и голоса людей, различает звуки, «умеет» бегать, подниматься по лестнице и обходить различные препятствия, даже движущихся людей
С момента появления первых компьютеров многие ученые обещали скорое и повсеместное внедрение различных роботов — по некоторым прогнозам, сделанным в середине XX века, нас уже сейчас должны окружать полчища человекообразных роботов.
Предыстория
Определить, кто изобрел робота и какой механизм нужно считать первым роботом, невозможно — историки науки и техники предлагают различные версии. Определенно известно, когда появилось само слово «робот» — его придумал в 1920 году чешский писатель Карел Чапек для обозначения человекоподобной машины. Происходящее от чешского robota (подневольный труд), слово «робот» стало одним из немногих славянских слов, превратившихся в международный термин и вошедших практически во все языки. Американский фантаст Айзек Азимов ввел в обиход слово robotics.
В рассказе 1941 года «Хоровод» Азимов сформулировал знаменитые «Три закона робототехники»:
1) робот не может причинить вред человеку или бездействием допустить это;
2) робот должен повиноваться приказам человека, кроме тех случаев, когда они противоречат Первому закону;
3) робот должен заботиться о своей безопасности, если это не противоречит Первому и Второму законам.
В общественном сознании словом «робот», как правило, обозначается человекоподобная машина, обладающая искусственным интеллектом (ИИ). Однако пока достичь заметных результатов в области ИИ не удалось, поэтому нельзя прогнозировать, когда будут созданы полноценные роботы, действия которых нужно будет регулировать законами робототехники. Сейчас инженеры решают приземленные механические задачи, понимая под термином «робот» автоматическое или дистанционно управляемое устройство, копирующее различные действия человека.
Развитие робототехники начиналось именно с решения простых задач — одним из первых роботов считается продемонстрированная в 1898 году американским изобретателем Николой Теслой радиоуправляемая лодка. Значимых результатов робототехника достигла лишь после появления компьютерных систем (см. очерк «Мощные компьютерные системы»), однако первые роботы чаще всего изготавливались для различных выставок, чтобы поразить воображение публики, и не имели большого практического применения. Активно робототехника начала развиваться во второй половине XX века после изобретения транзистора.
В 1954 году американский изобретатель Джордж Девол подал патентную заявку на концепцию цифрового управления устройствами, названную им Universal Automation, или Unimation. Его жена Эвелин предложила в качестве торговой марки использовать слово Unimate. Однако до воплощения идей Де-вола было еще далеко — он не сразу смог найти инвесторов для финансирования создания первого программируемого механического манипулятора, способного совершать различные производственные операции. В 1956 году он вместе с американским инженером и предпринимателем Джозефом Энгельбергером основал Unimation — первую в истории компанию по производству роботов. Промышленность тогда еще не была готова к созданию роботов, и сотрудникам компании пришлось производить почти все части новых устройств.
В 1960 году по заказу автомобильной компании General Motors был создан первый промышленный робот, и в 1961 году он был установлен на ее заводе. Вскоре примеру General Motors последовали такие автопроизводители, как Chrysler, Ford и Fiat, — они заказали компании Unimation роботов, которые стали применяться прежде всего на самых опасных для сотрудников заводов участках сборочных линий.
В 1969 году в Стэнфордском университете американский физик и изобретатель Виктор Шейнман сконструировал универсальный манипулятор, названный Stanford arm. Эта разработка позволила создать робота, который мог копировать движение человеческой руки. В 1977 году изобретения Шейнмана были внедрены компанией Unimation при поддержке General Motors.
В Западной Европе развитием робототехники первыми стали заниматься шведско-швейцарская компания ABB Robotics и немецкая компания KUKA Robotics, представившие своих промышленных роботов в 1973 году.
В СССР одним из первых роботов можно считать испытанный в 1929– 1930 годах телетанк — легкий радиоуправляемый танк. Разработка телетанков велась до конца 1940-х годов, они даже применялись в со-ветско-финской войне 1939–1940 годов.
В 1960-е годы робототехника в СССР стала развиваться как теоретическая и экспериментальная дисциплина. Правда, тогда советская, как, впрочем, и мировая, робототехника больше давала обещаний, чем реальных результатов. В середине 1980-х годов инженеры начали разрабатывать медицинских роботов для применения во время хирургических операций. В 1992 году хирургический робот, созданный в лондонском Империал-колледже, под контролем врачей провел операцию на простате. Основанная в 1995 году американская компания Intuitive Surgical представила роботизированный хирургический комплекс da Vinci Surgical System, позволяющий делать раз-личные операции. Однако создать робота, который мог бы осуществлять хирургическое вмешательство без участия человека, пока не удалось — скорее всего, это будет возможно лишь после появления работоспособных си-стем с искусственным интеллектом.
Последствия
Ныне лидерами мировой робототехники считаются японские компании. В развитых странах запущены производства, на которых заняты только роботы, а немногочисленный персонал осуществляет общим надзор и ремонт. Однако таких безлюдных цехов еще не так много и выпускают они достаточно простую продукцию.
С 1997 года ежегодно проводится чемпионат мира по футболу среди роботов RoboCup. Организаторы соревнований надеются, что к сере-дине XXI века команда полностью автономных человекообразных роботов сможет выиграть у лучшей человеческой сборной мира.
В чемпионате участвуют команды разных стран — как правило, это роботы, сделанные студентами университетов. В списке участников вузы не только CША, Японии и Западной Европы, но и таких стран, как Чили, Мексика, Пакистан, Румыния, Иран.
Потребителям в развитых странах, прежде всего в Японии, сейчас доступны различные виды домашних роботов: роботы-пылесосы, роботы, стригущие газоны и чистящие бассейны. Весьма популярны роботы-игрушки, копирующие домашних животных или сделанные в виде вымышленных существ. Первым успешным игрушечным роботом стал выпущенный в 1998 году американской компанией Tiger Electronics ушастый пушистый зверек Furby, созданный инженером Дэвидом Хэмптоном. За три года было продано более 40 млн игрушек, затем их популярность существенно снизилась.
В XXI веке появились социальные роботы, предназначенные для помощи престарелым или обездвиженным людям. В 2005 году японская компания Mitsubishi Heavy Industries выпустила робота Wakamaru, который может понимать голосовые команды, отвечать на простые вопросы, напомнить человеку о необходимости принять лекарство и вызвать врача, если его хозяину стало плохо.
Коммерческий эффект
По информации аналитической компании Freedonia Group, объем мирового рынка робототехники в 2012 году был равен $12,3 млрд. Эксперты компании считают, что к 2016 году этот показатель вырастет до $20,2 млрд. Главными потребителями различных роботов сейчас и в ближайшие годы будут США, Япония, Германия, Китай и Южная Корея. Согласно исследованию Министерства экономики Японии, объем мирового рынка промышленных роботов за пять лет вырос на 60% и в 2011 году составил $8,5 млрд.
По данным портала Statista, лидерами мирового рынка робототехники являются компании Yaskawa (23%), Fanuc (22%), KUKA (15%), ABB (13%), Kawasaki (8%), Fujikoshi (8%).
Что дальше?
Сейчас прогнозы специалистов и обещания инженеров в течение 10–15 лет привести роботов в каждую квартиру в развитых странах выглядят вполне реалистичными. Правда, эти роботы будут функционировать в соответствии с заложенными в них программами и вряд ли смогут сами принимать решения.
Одним из самых перспективных и наиболее динамично развивающихся направлений робототехники в ближайшем будущем станет создание экзоскелета — каркаса, увеличивающего возможности человека. Находясь внутри такого экзоскелета, который может быть интегрирован в защитный скафандр, человек сможет поднимать очень тяжелые предметы, высоко прыгать, быстро бегать и плавать. Такими устройствами предполагается оснащать военных, спасателей, людей с ограниченными физическими возможностями.
В скором будущем в американской армии может появиться робот, способный быстро передвигаться по пересеченной местности и нести на себе груз. Скорее всего, это будет четвероногий робот, способный реагировать на простые команды и управляться дистанционно. Такой робот вряд ли сумеет выполнять сложные задания, однако он сможет следовать за человеком или по установленному маршруту, самостоятельно преодолевая препятствия. Предполагается, что использовать подобных роботов будут мобильные десантные и диверсионные группы.
Судя по всему, в ближайшие десятилетия главным заказчиком исследований в области робототехники станет американское военное ведомство. Уже сейчас одним из весьма распространенных внешне-политических инструментов США стали полицейские операции против террористических групп и неугодных американским властям режимов. В этих условиях одной из главных задач становится минимизация рисков для военнослужащих — сейчас американские компании активно ведут разработку высокоточного оружия и автоматизированных средств ведения боя и разведки. Поэтому в скором будущем вполне возможно появление различных летающих, ходящих, ползающих и плавающих военных роботов.
Перспективным направлением представляется совместное развитие робототехники и генной инженерии: вероятно появление роботов, чьи мускулы будут созданы из искусственно выращенной биоматерии. Также на развитие робототехники может повлиять создание новых типов электрических двигателей, например пьезоэлектрических.
Специалисты в области нанотехнологий обещают создать невидимых глазу нанороботов, способных выполнять определенные действия и производить себе подобных. Такие ро-боты будут использоваться в медицине — они смогут доставлять лекарства в нужную часть организма и даже производить микроскопические хирургические операции.
В 2013 году влиятельный американский интернет-проект The Huffington Post провел опрос с целью выяснить отношение американцев к перспективе появления в их жизни роботов. Полученные результаты не противоречат подобным исследованиям, проведенным в Стэнфордском университете. Оказа-лось, что 58% опрошенных граждан США считают, что в 2030 году роботы будут работать в качестве уборщиков в домах, однако лишь 33% опрошенных нравится такая перспектива. 44% респондентов верят, что в 2030 году роботы смогут управлять автомобилем — стоит отметить, что американская интернет-компания Google обещает представить такого робота уже через несколько лет. 48% американцев полагают, что к 2030 году появятся роботы-солдаты.
Однако из истории маркетинга известно, что полностью доверять таким опросам не стоит, поскольку люди не могут ответить, нужен им принципиально новый гаджет или нет, пока не увидят его в действии.
Из книги Александра Латкина «Технологии, которые изменили мир».
Читать также:
Следующая индустриальная революция: кто станет лидером?
Точки роста. Какие проблемы робототехники и интернета вещей решают сейчас