Русские роботы и не только...

Находясь в некоторой меланхолии и собираясь на круглый стол по Северному Кавказу, решил я показать то, что делал с утрпа по работе. Ибо тружусь в отделе поиска перспективных разработок в частной корпорации. Первая часть записки - из открытых источников, а вот вторая - нет. Потому (нельзя разглашать коммерческую тайну) убрал имена и названия реальной перспективной разработки. Подчеркиваю: реальной. Просто хочу показать, что еще могут русские ученые. И что все эти Сколковои АСИ не цепляют и десятой доли прорывных проектов.
Максим Калашников

ОТДЕЛ ПОИСКА ПЕРСПЕТИВНЫХ РАЗРАБОТОК

РОБОТЕХНИКА КНЯЗЕВА

Считаю, что перспективный объект для сотрудничества – группа компаний Алексея Князева (роботехника и системы трехмерного зрения). 

Контакты: INFO@RBOT.RU
Россия, Москва, улица Часовая, 28
+7 499 194 0413


КРАТКО – О КНЯЗЕВЕ (Статья в «Популярной механике», сентябрь 2011) 

«…Айзек Азимов предсказывал, что позитронный мозг, обладающий интеллектом, создадут уже к началу 1980-х годов, а к концу XX века разумные роботы, верно служащие человеку, отправятся завоевывать Вселенную. К сожалению, предсказание великого фантаста не сбылось. Многочисленные компании, специализирующиеся на робототехнике, строят высококлассные дорогостоящие игрушки, способные работать по заданному алгоритму или под управлением человека. В Японии, США, Франции создаются роботы различной степени сложности, но до ИИ им пока далеко.

«Почему не в России?» – спросил себя Алексей Князев. Не найдя ответа на этот вопрос, он начал производ¬ство роботов у нас. Конечно, изначально компания занималась разработкой более привычных вещей. В частности, систем интеллектуального наблюдения – устройств, способных распознавать автомобильные номера и человеческие лица, фиксировать нарушения закона, обеспечивать безопасность. Была основана «Лаборатория трехмерного зрения» – на сегодняшний день среди ее разработок мониторинговый комплекс ОКО, размещаемый на аэростате. 

Сайт «Лаборатории трехмерного зрения» - http://www.3detection.ru/
Но главной целью Князева были роботы. Первым реально действующим образцом стал R.BOT 001 РПС, где сокращение РПС обозначает «робо-патрульная служба». В принципе, робокоп представлял собой подвижную управляемую камеру с определенной долей самостоятельности. То есть робот стал прямым развитием разработок компании в области видеомониторинга. Важным моментом было то, что R.BOT 001 не остался бумажным проектом. Его изготовили, протестировали в лабораторных усло¬ви¬ях и достигли договоренности с пермской милицией на возможность теста робота «в поле».
С мая по октябрь 2007 года R.BOT 001 патрулировал улицы Перми – как с сопровождающим нарядом, так и в одиночку. «Случаев вандализма не было?» – спросили мы у Алексея. «Нет, – ответил он, – робокоп весит 350 кг и имеет пуленепробиваемый корпус. Его даже опрокинуть практически невозможно».




СПРАВКА:
Описание конструкции
Высота робота около 185 см, вес около 300 кг, центр масс расположен очень низко — на высоте 40 см, в дополнение к этому диаметр нижней защитной юбки предотвращает попытки перевернуть робота. Он как «ванька-встанька» будет стремиться к вертикальному положению. Максимальная скорость движения робота РПС — 10 км/час. Крейсерская скорость 5 км/час. Внутри робота находятся 6 видеокамер. Из них 4 камеры сверхширокого поля зрения «рыбий глаз». Через них робот видит даже кирпичи, которых он касается своей нижней частью. Каждая камера осуществляет обзор полной круговой панорамы — телесный угол 2 .
Высококачественные фотоснимки делаются камерой разрешением 8 мегапикселей, расположенной за бронированным стеклом. Высокоскоростная поворотная камера, расположенная в прозрачной конической верхней части робота, помогает дежурному офицеру оперативно осмотреть место события.
Для автономного перемещения робот снабжен дополнительными 24-мя датчиками. Робот в автономном режиме может работать 8 часов и неограниченно долго при наличие в зоне патрулирования роботозарядных станций (РЗС).
Тестируемые и разрабатываемые функции
• Мониторинг обстановки в выбранном оператором месте. 
• Видеонаблюдение. 
• Мобильная проходная (организация оперативного контроля доступа в произвольно выбранном месте). 
• Видеоинспекция (перемещение по дворовым территориям при оперативной работе). 
• Переговорное устройство (устройство связи с дежурным офицером). 
• Тревожная кнопка (включение режима тревоги и переговорного устройства). 
• Объявление по громкой связи об экстренной ситуации. 
• Выявление преступлений 
• Проверка документов. 
• Блокировка выхода и выезда. 
• Первая помощь пострадавшим. Мобильная аптека. 
• Сбор вещественных доказательств. 
• Информационная функция (робот может показать гражданским людям или работникам милиции где совершается преступление, куда побежал преступник, где находится потерпевший, к которому едет скорая или бегут люди и т. д.). 
• Регулирующая функция. С помощью жезла он может регулировать движение транспорта на перекрестках или ограничивать движение в любой точке дороги или блок постах. 
• Предписывающая функция автотранспорту. Требование остановиться транспортному средству, путем явного указания жезлом. 
• Инспекционная (авто). Проверка машины изнутри с помощью видеокамеры в жезле (осмотр содержания салона, багажника, осмотр двигателя и номеров на двигателе). Проверка документов ПТС, права, паспорт и т.д. 
• Привлечение внимания с помощью спецсигналов. 
Особенности разрабатываемой и тестируемой конструкции:
• Встроенный синтезатор речи делает робота коммуникабельным. 
• Управляемое перемещение в диапазоне скоростей 0-10 км/час. 
• Автоматическая смена аккумуляторных батарей на роботозарядных станциях (РЗС). 
• Автономное перемещение на крейсерской скорости к РЗС для смены аккумуляторных батарей. 
• Автономное перемещение по району патрулирования, или в заданную дежурным офицером точку. 
• Автономное упорядочение поступающей информации в соответствии с функционированием РПС. 
• Автономное составление карты местности для будущего использования. 
• Использование систем позиционирования GPS и ГЛОНАСС. 
• Ориентация по естественным объектам окружающего мира. 
• Ориентация по специальным меткам. 
Робот–полицейский под названием «Р.БОТ №1» — единственный экземпляр в России, его аналога не существует ни в одной стране. Это первый действующий робот, патрулирующий улицы города в тестовом режиме. «Р.БОТ» — главный элемент создаваемой РПС (роботопатрульная служба).
Впервые робот-полицейский заявил о себе в День города Перми, когда он патрулировал набережную Камы и поздравлял пермяков с праздником.
Робот проходил опытную эксплуатацию в Перми с мая по октябрь 2007 года на проспектах, бульварах и площадях города. В настоящий момент планируется установка на робота двух манипуляторов. Тестирование роботопатрульной службы в составе Робота РПС, роботозарядных станций (РЗС) будет продолжено.
http://www.3detection.ru/rps.html


Безусловно, даже при использовании автономного режима за роботом велся постоянный надзор из отделения милиции. В случае чего его могли мгновенно взять под контроль. Глобально R.BOT 001 ориентировался с помощью GPS, а локально, на мест¬ности – с помощью двух поясов по 12 датчиков в каждом (на уровне человеческой груди и в самом низу, по кромке «юбки») и шести видеокамер с широкоугольными объективами собственной разработки компании. Устойчивость «агента 001» обеспечивалась в первую очередь смещением центра тяжести к нижней части – три мощных аккумулятора от «КамАЗа» позволяли роботу функционировать без подзарядки в течение четырех часов и составляли немалую часть его массы.
Что же умел робот РПС? В первую очередь – фиксировать нарушения на фото- или видеокамеру, работая в местах, где человек из плоти и крови подвергался опасности. Робот имел синтезатор речи и мог вынести предупреждение; такой опыт проводился – РПС подъезжал к пьянствующим компаниям и декламировал им постановления местной думы о запрете на употребление алкоголя в публичном месте. В большинстве случае компании ретировались от греха подальше. Теоретически робот мог просканировать и проверить документы, послужить регулировщиком на сложном перекрестке.
Конечно, РПС далеко до робоофицера Мерфи из знаменитого фильма. Испытания выявили ряд достоинств и немало недостатков. В част-ности, РПС иногда ориентировался не слишком точно и едва не задевал своей «тушей» автомобили. Да и степень автономии его была невелика: основную работу выполнял оператор в отделе милиции. Но в целом попытка была признана успешной: стало понятно, что Р.ВОТов можно использовать для охраны порядка. Модель была отправлена на доработку. А пока Алексей Князев дожидался робота-полицейского, он придумал новое направление и вышел с ним на рынок. Его новые R.BOT 100 производятся небольшими сериями и уже неплохо продаются.

Друзья-помощники
Когда мы снимали R.BOT 100 на улице, не было прохожего, который не обратил бы на нас внимания. Все как один останавливаются, оглядываются, улыбаются. R.BOT 100 чем-то неуловимо напоминает R2-D2 из «Звездных войн» – такой же добрый и смешной с виду. Но зато совершенно серьезный внутри. 
R.BOT 100 – это дистанционно управ¬ля¬емое устройство, с точки зрения робоклассификации он относится к устройствам для телеприсутствия. «Рулить» им можно, просто имея доступ к интернету. Он оборудован видеокамерой (или несколькими), микрофоном, динамиками. В при¬нципе, опционально можно оснастить сотую модель чем угодно – от монитора на груди до поливочного шланга на голове. По сути это просто устройство для дистанционной работы, не обладающее собственной волей. Но создание демо-робота, подобного инновационным японским разработкам, и не входило в планы Князева и К°. Дело в том, что современные роботы-дроны с манипуляторами, используемые в армии и промышленности, стоят огромных денег. Организации вроде школ или больниц просто не могут позволить себе такую технику. Компания R.BOT с самого начала стремилась к созданию недорогого робота. Стоимость определяется сложностью начинки, качеством и местом производства комплектующих. К сожалению, констатирует Князев, на сегодняшний день производить комплектующие в Китае, а затем импортировать в Россию в пять раз дешевле, чем делать на месте. Впрочем, постоянный контроль ка-че¬ства в любом случае необходим. Например, на экспериментальной модели R.BOT 201 ставили опыты с разработанными компанией руками-манипуляторами, но те показали себя крайне ненадежными, поэтому серийная модель R.BOT 100 пока что рук не имеет. Зато имеет голову, глаза, уши и колеса – этого вполне достаточно.
В двух московских школах уже вовсю идут полевые испытания R.BOT 100 – и они успешны. Мальчик, в течение полугода не имевший возможности покидать постель по болезни, учился через робота, управляя им из дома, переезжая из класса в класс и даже отвечая у доски. Учителя сначала побаивались странного «ученика», но вскоре привыкли. Правда, у такого обучения есть и недостаток – ребенок сильно устает, долго сидя перед монитором и не имея возможности толком отдохнуть даже на переменке. Но это лучше, чем пропускать год или больше, не общаться все это время со сверстниками и быть вечно запертым в четырех стенах. 
Есть и другой опыт использования R.BOT 100 в реальной обстановке?– в качестве магазинного консультанта. Управляемый человеком, R.BOT 100 показывает товары (движениями головы), рассказывает о них. Таким образом, можно обеспечить работой инвалидов или, например, иногородних. Причем один оператор может управлять несколькими роботами – лишь бы интернет был. Также рассматривалось использование R.BOT 100 в качестве секретарей (например, бродите вы по кабинету, диктуя письмо, а робот следует за вами и записывает). Схожую функцию R.BOT 100 может выполнять в больнице, проводя обходы под управлением доктора или даже в автономном режиме. На сегодняшний день заказы от заведений здравоохранения есть. Врачи предъявляют высокие требования к качеству цветопередачи «глаз» робота – нередко определить состояние больного можно по его цвету кожи. 

Сотая модель
Конструктивно R.BOT 100 – это небольшой конус метровой высоты с подвижной головой и одной большой кнопкой на животе. Если на кнопку нажать, робот будет обездвижен. Заодно она служит индикатором заряда батарей. Внутри есть место для шести аккумуляторов, рассчитанных на 24 часа автономной работы, но ставятся обычно только три. Это делает R.BOT гораздо легче (общий вес – около 40 кг, из них 18 – источник питания), да и заряжается он быстрее. Станции робозарядки стоят прямо у стен лаборатории – робот подъезжает и автоматически начинает подпитываться энергией.
Основной возникающий при виде R.BOT вопрос – это его невысокая проходимость. У робокопа было четыре колеса и юбка, позволяющая брать бордюры до 15 см высотой. R.BOT 100 ниже, легче, у него два ведущих колеса и поддерживающий ролик в задней части основания. «Ну, над проходимостью работаем. Она уже неплоха. По крайней мере мы запускали его на Красной площади, и он спокойно объезжал ее по периметру – непосредственно по брусчатке», – говорит Князев. «Слава Богу, его не арестовали у Мавзолея», – смеюсь я. Кстати, опрокинуть робота очень сложно. При нас его наклоняли более чем на 45°, и он, как ванька-встанька, снова принимал вертикальное положение.
R.BOT 100 интересуются иностранцы. С одной стороны, Япония и Соединенные Штаты являются мировыми лидерами в производстве робототехники. С другой – стоимость самого простого импортного робота для телеприсутствия вдвое, а то втрое больше стоимости российского аналога. Это вселяет заметный оптимизм: экспорт – серьезное подспорье для развития бизнеса. 
Останавливаться на достигнутом Князев не собирается. Его роботы получат и функциональные конечности, и более высокую степень автономии – во всяком случае такие планы у компании имеются. Конечно, искусственный интеллект – это цель недостижимая (по крайней мере в обозримом будущем). Но одной цели Алексей уже достиг: российские роботы существуют, производятся серийно и оказывают помощь людям, которые в ней нуждаются…»

ПОДРОБНЕЕ О РОБОТАХ И РАБОТАХ ФИРМЫ АЛЕКСЕЯ КНЯЗЕВА - http://www.3detection.ru/
http://rbot.ru/

ПРЕДЛОЖЕНИЯ МАКСИМА КАЛАШНИКОВА
У фирмы Князева имеются свои научно-исследовательский и опытно-промышленный центры.
Возможно создание некоего продвинутого робота, особенно если соединить (в рамках совместного проекта) работы Князева и фирмы «ХХХХ» (команда профессора ХХХХ) – чтобы оснастить робота системой ориентации в пространстве по распознаванию образов.
Проект будет стоить примерно 5-6 млн. долларов (100 млн. рублей – потребность в инвестициях «ХХХХ»). На выходе мы получим очень выигрышный с точки зрения «чудесности» и «пиарности» проект, имеющий, полагаю, неплохие перспективы на мировом рынке. 


СПРАВКА ПО «ХХХХ»

СИСТЕМЫ РАСПОЗНАВАНИЯ КОМПАНИИ «ХХХХ»

Компания «ХХХХ», возглавляемая ХХХХ – одна, на мой взгляд, из перспективных «резвых лошадок» (или потенциальных «газелей»), с которой можно сотрудничать.
Предметом сотрудничества мог бы стать проект создания уникальной системы распознавания предметов, годный для систем наблюдения, для беспилотных систем, для правоохранительной системы, для торговли и т.д.
Сама компания «ХХХХ» была создана в 1993 году на базе лаборатории искусственного интеллекта ХХХХ, работавшей под руководством профессора, доктора технических наук, ХХХХ. Коллектив разработчиков, который позже оформился в компаниюХХХХ, был создан в 1968 году именно под руководством известного советского ученого ХХХХ. 
Фирма имеет ряд успешных проектов.

Разработка системы распознавания предметов – это коллектив именно ХХХХ, причем в основе ее лежат более, чем тридцатилетние работы лаборатории искусственного интеллекта ХХХХ по распознаванию образов и предметов. 
На основании предварительной беседы с представителями фирмы выяснил следующее:
- система может применяться в структурах обеспечения безопасности;
- в торговле (супермаркетах), когда наличие и расход товаров на полках магазина контролируется системой – и она показывает, выкладку какого (пользующегося особым спросом) товара следует пополнить, при этом не нужно использовать дорогие радиочастотные метки;
- в беспилотных системах (ориентировка беспилотных аппаратов по снимкам местности, без спутниковой навигации);
Система распознавания образов позволяет создавать и наземные «безводительские» машины, причем комбайн с такой системой может сам двигаться по полю, распознавая возникающие перед ним объекты. Он отличает корову от человека, а их, в свою очередь – от большого камня. При таком управлении «беспилотному» средству не нужно делать разметку и маркеры непосредственно на поле. 
Также это- перспективно для создания бытовой техники (пылесосы-роботы). 
Для выведения системы на рынок необходимо вложение в 200 млн. рублей. При этом сама фирма инвестирует половину средств, а 100 млн. желает привлечь от внешнего инвестора. Бизнес должен строиться на условиях конфиденциальности. 
Считаю, что проект носит прорывной характер и может стать основой для создания совместного бизнеса.
Возможна интеграция проекта ХХХ с роботами фирмы Князева и с беспилотными самолетами компании «2Т Инжиниринг», способными работать стаей (с обменом информацией между собой).