Эволюция человека — это, по сути, покадровая съемка того, как мы учимся лучше ходить. Сначала мы начали на четвереньках, затем мы поняли, как балансировать на двух ногах, и в конце концов мы прошагали к доминированию. То же самое происходит сейчас с человекоподобными роботами — за исключением того, что некоторые из них могут двигаться так же хорошо, как и мы, а другие находятся немного ниже на эволюционном древе.
Ходьба имеет большое значение для гуманоидных роботов
Если человекоподобные роботы должны быть такими полезными, как мы себе представляем, они должны уметь взаимодействовать с миром, созданным для людей. Это значит идти туда, куда идем мы, и делать то, что делаем мы. Но мы не всегда ходим по гладкой, ровной земле. Мы поднимаемся по лестницам, перешагиваем через бордюры и пробираемся по каменистой местности. Колеса со всем этим справляются.
Ноги, с другой стороны, проверены и надежны. Они позволяют роботам перемещаться в большем количестве мест и делать больше вещей. И если мы хотим, чтобы роботы брались за опасную работу, например, тушение пожаров или исследование космоса, им придется справляться с опасной местностью, не застревая на первой же кочке на дороге.
Вы не думаете об этом, но ходить действительно тяжело
Когда вы вылезаете из постели, чтобы выпить утренний кофе, вы, вероятно, не задумываетесь об этом, но ваше тело выполняет невероятно сложный набор маневров. По всей нижней части тела десятки мышц активизируются в нужный момент, чтобы переместить одну ногу вперед другой, сохраняя при этом равновесие, пока ваш мозг вносит крошечные поправки, чтобы вы не опрокинулись при столкновении с препятствиями.
Для нас это настолько легко, что мы едва замечаем это, но если разбить процесс на отдельные шаги, то вы поймете, насколько тяжела ходьба.
Любой робот, который ходит прямо, должен делать примерно то же самое, за исключением того, что вместо мышц он использует приводы для осуществления движений и бортовой компьютер для внесения корректировок на лету.
Лучшие пешеходы сегодня
Различные компании-производители гуманоидных роботов взялись за создание идеального двуногого робота. Некоторые из них разделяют схожие идеи, в то время как другие используют совершенно разные подходы. Но кто лидирует? Мы оцениваем лучших претендентов, чтобы узнать, кто овладел искусством ходьбы.
Каждый робот будет оценен по шкале от 1 до 5 по четырем ключевым параметрам:
- походка: Насколько плавно он ходит? Движения его плавные и естественные или он хромает?
- Скорость: Насколько быстро он может ходить? Может ли он бегать или ему приходится только медленно шаркать?
- Восстановление: Насколько хорошо он справляется с неожиданными препятствиями? Может ли он сохранять равновесие, когда его толкают в спину?
- Гибкость: Каков диапазон его движений? Может ли он прыгать или даже делать сальто назад?
Итак, давайте подготовим оценочные листы, спортсмены готовы к соревнованиям.
5 Тесла Оптимус
Я был по-настоящему впечатлен, когда посмотрел демоверсию Optimus 2 от Tesla — по крайней мере, до тех пор, пока он не начал ходить.
Просматривая раздел комментариев, я нашел шутку, которая идеально суммировала мои мысли об Оптимусе. Она гласила: «… Осматривается, двигает головой и руками плавно и естественно… а затем уходит, словно [удалено] в штанах.«Я бы и сам не сказал лучше.
Если вы посмотрите видео, то поймете, что я имею в виду. Походка Оптимуса жесткая и неуклюжая, с короткими шаркающими шагами. Что-то в его дизайне также заставляет его выглядеть слегка сгорбленным, создавая впечатление 80-летнего дедушки, медленно пробирающегося через комнату. Учитывая все это, за походку я должен был дать ему 2.
Далее была скорость, и Optimus здесь тоже не заработал много очков. Согласно сообщению руководителя отдела разработки Optimus компании Tesla, Optimus движется со скоростью около 0.6 метра в секунду, и хотя это улучшение по сравнению с последней демонстрацией, он все еще не очень быстрый. Мы также никогда не видели, как Optimus бегает — мы даже не знаем, может ли он это делать — поэтому за скорость я дал ему 2.
Затем настало время восстановления, и здесь Оптимус наконец-то показал себя хорошо. Я основывал свое суждение на короткометражке YouTube, где Оптимус шел вверх и вниз по склону из утрамбованной грязи.
Хотя его походка была особенно ужасной во время попыток, ему удалось подняться и спуститься с холма без происшествий. В какой-то момент видео песок под ногами Оптимуса просел, и он быстро поправился, чтобы не упасть. Это меня очень впечатлило, поэтому я дал ему 3 в этой категории.
Гибкость было сложно оценить. С одной стороны, Оптимус продемонстрировал балансировку на одной ноге и удержание позы йоги.
С другой стороны, я никогда не видел, чтобы Оптимус прыгал, крутился или выполнял какие-либо сложные движения нижней частью тела. Даже в своих «танцевальных» демонстрациях он в основном двигает руками, едва задействуя ноги. После некоторых дебатов я остановился на 2 за гибкость.
Таким образом, его общий балл составляет 9 из 20, что объясняет его место в рейтинге.
4-х фигурная робототехника
Я уже писал о Figure, поэтому у меня уже было хорошее представление о том, как двигаются их роботы, и, честно говоря, я не возлагал на них больших надежд в этом тесте. Но, к моему удивлению, Figure добились существенных улучшений с тех пор, как я в последний раз их проверял. Недавно они выпустили видео, демонстрирующее их достижения в естественной ходьбе, и я должен признать, что это довольно впечатляюще.
Робот Figure больше не горбится и не шаркает. Вместо этого он стоит прямее и делает более широкие, более естественные шаги. Улучшение настолько значительное, что я ставлю ему 4 за походку.
Из той же демонстрации видно, что Figure достиг приличной скорости ходьбы. Судя по видео, он движется в темпе, похожем на неспешную человеческую походку. Однако, поскольку мы еще не видели, как он бегает, я могу дать ему только 3 на данный момент.
К сожалению, мало информации о том, насколько хорошо роботы Figure восстанавливаются после скольжения или справляются с неровной местностью. То же самое касается гибкости — просто недостаточно данных. Из-за этого я должен поставить 1 в обеих категориях.
Таким образом, его общий счет составляет 9, что ставит его в один ряд с Оптимусом.
3 Цифра Agility Robotics
Одна из первых вещей, которую вы заметите в Digit, это то, что его ноги сильно отличаются от ног его конкурентов. Вместо прямых конечностей человека, ноги Digit изогнуты, напоминая птичьи.
Такой стиль ног называется пальцеходящим, и, вероятно, отсюда и название «Digit». Оценить походку Digit было немного сложно из-за ее уникального дизайна, но после просмотра нескольких видео с бегущими страусами я остановился на 3 — неплохо, но могло быть и лучше.
За скорость я поставил Digit 2, что было немного разочаровывающим, учитывая, что его старшая сестра, Кэсси, установила мировой рекорд Гиннесса по бегу на 100 м. Но, с другой стороны, у Кэсси не было туловища, так что, возможно, из-за лишнего веса движения Digit менее проворны.
Что касается восстановления, Digit справляется достаточно хорошо. Он идет вверх и вниз по песку, траве и даже по небольшой грязи без особых проблем.
Однако большая часть местности, на которой он тестировался, была ровной и гладкой, и мы ни разу не видели, чтобы он спотыкался и восстанавливался перед падением. Из-за этого он получил оценку 2 в этой категории.
За гибкость я поставил Digit оценку 3 просто потому, что его уникальная конструкция позволяет ему складывать и выдвигать ноги, что позволяет ему быстро сгибаться и растягиваться, чтобы добраться до мест, куда другие человекоподобные роботы не могут.
Итак, окончательная оценка Digit составляет 10 баллов.
2 Атлас Boston Dynamics
Boston Dynamics недавно внесла значительные изменения в то, как выглядит и движется ее робот Atlas. Для начала, новый Atlas использует приводы вместо гидравлики, а также имеет больше сочленений с более широким диапазоном движения, что обеспечивает большую гибкость и вращение во всех направлениях.
Несмотря на эти изменения, новый Atlas выглядит таким же — если не более — способным, чем его предшественник. Он движется плавными, естественными движениями, ходит как человек и даже бегает, когда это необходимо. Я поставил ему 5 и по походке, и по скорости.
Мы пока не видели, как новый Atlas справляется с пересеченной местностью или выдерживает толчки, но поскольку HD Atlas без труда прошел эти испытания, а эта версия является усовершенствованной, я достаточно уверен, чтобы поставить ему оценку 4 за восстановление.
Затем идет гибкость — область, в которой Atlas действительно преуспевает. Он может приседать, ползать, катиться, делать колесо, танцевать брейк-данс и даже делать сальто назад. С таким уровнем ловкости любая оценка ниже 5 не воздаст ему должное.
В общей сложности Атлас набирает 19 очков.
1 Унитри G1
Вас может удивить, что Unitree G1 удалось возглавить этот список, даже превзойдя Boston Dynamics’ Atlas, который долгое время считался золотым стандартом гуманоидных роботов. Но если вы посмотрите его демонстрацию Agile Upgrade, вы поймете, почему я сделал такой выбор.
Хотя я не сомневаюсь, что Atlas работает хорошо, Unitree просто подвергла своего робота гораздо более строгим испытаниям. Сначала мы видим, как он идет по ровной поверхности, затем бежит трусцой по железнодорожным путям со скоростью, сравнимой с человеческой. Он без усилий перемещается по каменистой тропе и движется вверх, вниз и даже вбок по склонам. Одна эта демонстрация убедила меня поставить ему высшие баллы как по походке, так и по скорости.
Но возможности G1 на этом не заканчиваются. В других видео мы видим, как он выдерживает еще более экстремальные испытания. В одном из них он выполняет удар ногой с вращением на 720º и точно поражает цель, оставаясь в вертикальном положении.
В другом случае он получает сильный удар сзади, но все равно умудряется оставаться в вертикальном положении.
Увидев это, у меня не осталось иного выбора, кроме как поставить ему высшие баллы как по восстановлению, так и по гибкости, заработав безупречные 20/20.
Как вы, несомненно, видели, человекоподобные роботы развиваются с невероятной скоростью, и уже совсем скоро они будут ходить среди нас. G1 от Unitree, возможно, и занял первое место на данный момент, но с учетом того, что эти компании постоянно внедряют инновации, я не удивлюсь, если всего через несколько месяцев одна из них совершит прорыв, который полностью изменит рейтинг.
