В августе 2018 года в
Интернете появился ролик, выпущенный Oats Studios, на котором небольшой черно-оранжевый антропоморфный
робот Adam неспешно
идет по бетонной дорожке вдоль автодороги. Ролик моментально стал вирусным и
возбудил тлеющие со времен шедевра Джеймса Кэмерона опасения, что роботы
однажды соберутся и покончат с человечеством.
Расследование
обстоятельств появления этого ролика показало, что это компьютерная графика
(очень хорошая, надо сказать, при просмотре полное впечатление реальности
происходящего; я даже подумал, что это новейшая разработка антропоморфного
робота), и никакого такого робота не существует. Самый близкий к человеку по
массе, габаритам и движениям – это робот фирмы Boston Dynamics – PETMAN. Он умеет довольно хорошо повторять
движения человека и по официальным данным Пентагон заказал его в качестве
оборудования для тестирования спасательных костюмов и обмундирования.
Неофициально – прототип боевого робота. Но он совершенно не похож на то, что
было в ролике.
Хотя все это оказалось
плодом компьютерной графики, тем не менее, некоторое мыслительное зерно было
этим роликов вброшено в умы отечественных ультра-милитаристов. Вот если бы и в
самом деле создать такого легкого, компактного и относительно автономного
робота, как Adam,
то ему можно найти многие и самые разнообразные применения на войне и в военной
экономике.
Робот-носильщик и
робот-токарь
Дело в том, что в условиях
войны есть множество работ и операций, не требующих особого ума, квалификации и
даже отточенных навыков, но требующих повторяемости действий и выносливости.
Список их очень велик, я лишь приведу несколько примеров, относящихся к
различным сферам боевой или военно-экономической деятельности.
Наиболее типовая военная
задача, не требующая особого ума и навыков – это доставка пищи, воды и
боеприпасов на позиции. Часто эту работу приходится делать вручную, в условиях
периодического обстрела противника, то есть с небольшой долей опасности. Вот ее
можно поручить человекоподобному роботу, способному передвигаться по
пересеченной местности, при умеренной грязи, под дождем и снегом, и способному
поднять и унести на себе вьюк на 20-30 веса (термос с пищей, емкость с водой,
упаковку боеприпасов и так далее).
К таким задачам можно
отнести задачи часового и наблюдателя за противником. Это довольно сложные для
человека задачи, поскольку они требуют выносливости, концентрации внимания,
умения противостоять сонливости и усталости. Для робота они, наоборот, легко
выполнимые, поскольку робот не устает и не валится в сон. Он может быть
изначально оборудован камерами и устройствами для такого наблюдения, или же они
могут быть навесным оборудованием. Добытую информацию робот может передавать
встроенным в него приемо-передающим устройством, а если стоит на часах, то
может при обнаружении противника открыть огонь из пистолета.
В военной экономике тоже
полно всяких работ, связанных с переноской грузов и тяжестей, с монотонной, но
требующей внимательности работой. К примеру, проверка качества изготовления
патронных гильз и выбраковка гильз с дефектами. Убийственно монотонная для
человека работа, а для робота в самый раз. Различные простые обрабатывающие,
контрольно-измерительные, сборочные, упаковочные операции – все это тоже
подходит для антропоморфных роботов.
Преимущество
антропоморфного робота, с конструкцией, совершенно аналогичной анатомии
человеческого тела, состоит в том, что такой универсальный робот может сразу и
непосредственно заменить человека в определенной функции, и для него не
придется приспосабливать имеющееся оборудование.
К примеру, антропоморфный
робот легко встанет к токарному станку, органы управления которого точно
адаптированы в эргономике человека. Если предварительно разработать и загрузить
в компьютер такого робота алгоритм обработки какой-то детали или группы
деталей, снятый с работы высококвалифицированного токаря, то робот сразу начнет
работать с точностью и квалификацией опытного рабочего.
Это лишь самые общие
соображения и прикидки, где в военных условиях может использоваться
антропоморфный робот на войне и в военной экономике. Думается, что детальное
исследование покажет такую возможность для многих тысяч функций. Неутомимый,
постоянно внимательный и аккуратный робот-работник – это мощное подспорье для
военного хозяйства, тылового армейского и военно-промышленного.
Сила полимерных мышц
Это то, что касается
потребности и сферы применения антропоморфного робота, а теперь пару слов о его
конструкции. На мой взгляд, попытки сделать робота на гидравлическом приводе
является изначально тупиковой. Хотя так можно создать очень сильного робота,
все равно, гидравлика не будет ни компактной, ни надежной, ни автономной. Лучше
строить робота на другой основе – искусственных мышц. Под этим понятием сейчас
подразумевается целое семейство разработок полимерных материалов, которые под
воздействием электрического поля, нагрева или света изменяют свою геометрию, то
есть могут сокращаться. В этом качестве перепробовали многие материалы, и
многие подошли, но одно из наиболее удивительных достижений сделано в Техасском
университете, где сумели создать образец искусственной мышцы из рыболовной
лески (из обычно производят из нейлона и флюорокарбона, в СССР известного как
фторопласт-2), мощностью до 7 лошадиных сил на килограмм. Скрученная особым
образом леска, вместе с нагревательным элементом, в канатообразную структуру,
при нагревании резко сжимается, а при охлаждении возвращается в исходное
положение. Для нагревания обычно используется электрический ток. Эти разработки
были повторены и в России, что показывает общую работоспособность идеи.
Вот это гораздо более
перспективная идея. Общую конструкцию робота можно описать примерно так. На
остов из алюминия или титана, в общем повторяющий человеческий скелет,
навешивается система из полимерных искусственных мышц, в целом аналогичная
анатомии мышечной системы человека, возможно несколько более упрощенная и
рационализированная. Вместе с ней монтируется электрическая система для
приведения мышц в действие, а также система охлаждения мышц (скорее всего,
водяная, с последующим испарением воды, по действию схожая с потовыделением
человека). В туловище расположен аккумулятор или топливный элемент, или же их
сочетание, а также расходная емкость для воды и возможно для смазки, если она
потребуется. В голове – компьютер, камеры зрения, микрофоны, динамик для
передачи голосовых сообщений. Сверху все это обтягивается полимерной защитной
«кожей». Робот одевается в обычную одежду или в специально сшитые комбинезоны.
Робот-алкоголик
Некоторые трудности пока
что создает система электропитания. В принципе, энергопотребление не должно
быть слишком высоким. Мышцы приводятся в действие периодическими импульсами
тока, постоянный расход нужен на компьютер и камеры, на компрессоры водяной
системы охлаждения и другие подобные нужды, но и его тоже можно свести к
возможному минимуму. Потому можно было бы обойтись аккумулятором.
Правда, аккумулятор
ограничивает автономность робота и привязывает его к зарядным устройствам,
различного рода стационарным или мобильным энергоустановкам. В военных условиях
это может быть неудобно. Можно выдвинуть другую концепцию, которую я условно и
не без юмора назвал концепцией «робота-алкоголика». Такой робот имеет, кроме
аккумулятора, еще и встроенный топливный элемент, работающий на метаноле или этаноле.
Такие топливные элементы уже есть. Еще в 2006 году американская компания UltraCell создала компактный
топливный элемент для ноутбуков, общим весом в 1 кг, в который вставляется
картридж на 200 мл 67%-ного метанола. Каждый картридж выдает 180 ватт-часов
электроэнергии и ноутбуку их хватает на восемь часов работы. В широкую продажу
он не пошел, вероятно из-за дороговизны платиновых катализаторов, но сама по
себе идея вполне работоспособная. Для робота можно сделать более мощный
топливный элемент, весом 10-15 кг, снабдить его баком для топлива (лучше
этанола) и системой нагнетания воздуха, требуемого для реакции. Топливный
элемент с емкостями размещается в туловище. Если разместить емкость для спирта
над топливным элементом, то можно сэкономить на насосе: он будет нужен, только
если робот будет работать лежа, и самотечное поступление топлива прекратится.
Робот-алкоголик – это
превосходная идея. Он зальет в себя два-три литра 70%-ного спирта, чего ему
должно хватить на целый рабочий день или даже поболее; а также воды для
охлаждения. Больше ничего не надо, ни закуски, ни сна, ни отдыха. Поработал –
выпил – поработал – выпил, хоть в дневную, хоть в ночную смену, хоть в выходной
– роботу без разницы. Этанол же является таким продуктом, который можно
получать в достаточных количествах даже в условиях тотальной войны, и он сам по
себе является ценным химическим продуктом.
Оснащенный таким
топливным элементом робот станет в гораздо большей степени автономным, чем с
зарядкой аккумуляторов, хотя, конечно, должен иметь свой собственный
аккумулятор и его можно оснастить разъемом для подключения зарядного кабеля.
Это очень необычная идея,
которая, наверное, могла родиться только в России. Но она захватывающая и
будоражащая, обещающая значительные военно-хозяйственные преимущества в большой
и тотальной войне, если робота вышеописанной конструкции получится создать.
