Япония – страна роботов

В статье рассказывается об истории роботостроения в Японии, дается краткий обзор японского рынка робототехники и представлены основные модели новейших роботов (с иллюстрациями).

Роботы… Слово, которое окружает нас с детства – со страниц научной фантастики, с экранов телевизоров, а с некоторых пор и в повседневной жизни. Мечтой, вершиной творчества для людей всегда были не промышленные роботы, по сути – хорошо развитые станки, а именно сложноорганизованные роботы, которые смогли бы сосуществовать рядом с человеком: на работе, дома, в дороге, во время развлечений; роботы-няни, роботы-охранники, роботы-военные. Япония по праву занимает место лидера среди именно этого направления. Краткий очерк о роботостроении в Японии мы представляем в этой статье.

История и современность роботостроения

В 1968 году произошло знаменательное событие: японская компания Kawasaki Heavy Industries, Ltd. получила лицензию на производство робота от американской фирмы Unimation Inc. и собрала своего первого промышленного робота. C тех пор Япония начала неуклонное движение к тому, чтобы стать мировой столицей роботов – с более чем 130 компаниями, вовлеченных в их производство. Изначально сконструированные в США, первые роботы Японии импортировались в малых количествах. Инженеры  изучали их и применяли в производстве в таких специфических работах, как сварка и распыление. В 70-х годах были разработаны многочисленные возможности практического применения в данной области.

1980 год – коммерческое начало для роботов, производимых на основе высоких технологий. С этого момента рынок начал расти, несмотря на обвал, произошедший в экономике Японии, и на то, что производство (в основном потребительская электроника) было перемещено за рубеж, что повлияло на уменьшение спроса внутри страны в 90-х годах. Постепенно японская экономика восстановилась, и с 2003 года опять наблюдается рост.

В настоящее время на долю Японии приходится около 45% функционирующих в мире промышленных роботов. Если говорить об абсолютных цифрах, то к концу 2004 года в Японии было задействовано 356500 промышленных роботов, на втором месте со значительным отрывом шли Соединенные Штаты Америки (122000 промышленных роботов). Япония также занимает первое место в мире и по экспорту промышленных роботов. Ежегодно эта страна производит более 60 тысяч роботов, почти половина из которых идет на экспорт.

Такой разрыв, безусловно, делает нашествие японских роботов еще более заметным.

Финансирование и рынок робототехники

Согласно статистике, в 2004 году на развитие робототехники из государственного бюджета была выделена сумма в размере 3,1 млрд иен (около $25,8 млн). В настоящее время Министерство экономики, торговли и промышленности (МЭТП) планирует оказывать целевую помощь производителям роботов нового поколения и внедрить их разработки в серийное производство уже в 2006-2007 годах. В порядке эксперимента к 2010 году будет создано «общество будущего», где роботы будут сосуществовать с людьми. Цель эксперимента заключается в том, чтобы превратить робототехнику в одну из ключевых отраслей национальной промышленности, наряду с таким ее столпом, как автомобилестроение. В одном из отчетов МЭТП «На пути к новой индустриальной структуре», который вышел в мае 2004 года, было упомянуто, что роботы выбраны японским правительством в качестве ключевого сектора развития промышленности.

При этом надо отметить, что большую часть финансирования разработок и производства взяли на себя сами крупнейшие электротехнические корпорации Японии, которые непосредственно заинтересованы в развитии роботостроения – Fanuc Ltd., Yaskawa Electric Corp., Fuji Machine Mfg. Co., Toshiba Machines Co., Okuma Corp., Mori Seiki Co., Makino Milling Machines Co., Hitachi Seiki Co.

Ожидается, что к 2010 году объем продажи роботов и автоматизированной технологии для внепроизводственной сферы составит 2,14 трлн иен (20 млрд долларов), что более чем вдвое превысит продажу промышленных роботов. Для сравнения, в последние несколько лет объем рынка находился на уровне 500 млрд. иен (4,2 млрд долларов). Предполагается, что в 2025 году продажи в робототехнической промышленности превысят 6 трлн. иен. Параллельно с удовлетворением растущей потребности на ультрасовременных индустриальных роботов, японские производители работают над повышением конкурентоспособности роботов в сфере обслуживания, где наблюдается значительный рывок вперед в плане практического применения.

Лидер. Или еще нет?

Ожидается, что в ближайшие 10 лет в развитых странах домашние роботы станут таким же обычным явлением, как персональные компьютеры и сотовые телефоны.

Немалую роль в этом сыграет японская правительственная поддержка развития робототехники. Сейчас в Стране восходящего солнца действует программа Humanoid Robotics Project (HRP) объемом свыше 37 млн долл., предусматривающая создание серийно выпускаемых человекообразных роботов уже в ближайшие несколько лет. При этом новые роботы возьмут на себя не только рутинные операции, но смогут помочь или вовсе заменить человека при выполнении опасных работ, а также в строительстве, управлении тяжелой техникой или уходе за людьми в возрасте и пациентами больниц. В Японии интеллектуальные машины уже используются в качестве сторожей на складах, раздатчиков подносов с едой в больницах и курьеров в офисах.

По оценкам Японской ассоциации робототехники, в 2002 году было произведено около 11 тыс. служебных роботов, 65% которых предназначено для больниц и домов престарелых. Ассоциация прогнозирует, что к 2005 году только объем японского рынка роботов для ухода за больными достигнет 250 млн долл., а к 2010 году вырастет до 1 млрд долл.

Однако есть и слабые места в японском роботостроении. В индустрию робототехники также входят неиндустриальные роботы – сфера, в которой Япония отстала от Европы и Северной Америки. Согласно сравнительным характеристикам в международных конкурентных преимуществах в области робототехники, Япония конкурентоспособна по трем основным направлениям: промышленные роботы, роботы в отрасли строительной промышленности и гражданского строительства, а также роботы в сфере развлечений. Для сравнения, на Западе роботы также применяются в таких областях, как аэронавтика, атомная энергия, развлечения, в морском деле, в различных исследованиях, здравоохранении, сельском хозяйстве и животноводстве.

Что же дальше?

Министерство экономики, торговли и промышленности Японии собирается издать свод рекомендаций для разработчиков роботов. Специальные инструкции – первое официальное воплощение известных законов, которые еще в 1940 году опубликовал писатель-фантаст Айзек Азимов.

3 закона робототехники:

1. Робот не должен причинять вред людям или бездействовать, допуская, чтоб люди пострадали.

2. Робот обязан подчиняться приказам людей за исключением случаев, когда эти приказы противоречат положениям первого закона.

3. Робот должен защищать себя от гибели, если действия, связанные с таковой защитой, не противоречат положениям первого или второго законов.

Во-первых, производителей роботов обяжут оснащать роботов сенсорами, которые предотвратят столкновения с людьми, а элементы корпуса должны будут изготавливаться из мягких и легких материалов.

Во-вторых, на корпусе роботов появится аварийная кнопка мгновенного отключения. Надеемся, что инженеры предусмотрят и дистанционный выключатель. Вспомним, как часто герои фантастических произведений отчаянно ищут способы обесточить взбунтовавшийся искусственный интеллект…

Общественность Японии немало обеспокоена стремительным развитием робототехники. В продажу активно поступают дорогие, но полезные машины для помощи в хозяйстве, уходе за детьми, больными и пожилыми людьми. Что случится, если система робота начнет сбоить или подхватит опасный компьютерный вирус? Появление инструкций на государственном уровне означает одно: роботы – это не игрушки.

Уже в продаже

AIBO и QRIO

Накануне компания Sony выпустила в свет свой очередной отчет о доходах, согласно которому дела у этого японского гиганта цифровой индустрии идут просто замечательно! Однако, наряду с хорошими новостями о полученных прибылях, компания выпустила невеселую информацию для всех поклонников роботов Sony, AIBO и QRIO. Их разработка уже была прекращена, а продажи будут остановлены в конце текущего года. Ход, несомненно, странный, особенно учитывая тот факт, что в Азии люди сходят с ума по этим роботам. Однако факт остается фактом.

Maetel

В новом аэропорту Китакюсю (что в японском городе Фукуока) установлена робот-копия Maetel из манга и анимэ Galaxy Express 999. Робот сможет ответить на 200 вопросов об аэропорте, причем говорить он будет голосом Масако Икэда, которая озвучивала Maetel в анимэ. Почему именно этот аэропорт? Все дело в том, что Фукуока – родной город создателя Galaxy Express 999 Лэйдзи Мацумото.

ACM-R5

Подводную змею-робота создали инженеры японского научно-исследовательского института NEDO. Механическая рептилия ACM-R5 в длину 2 метра, вес 8 кг, время автономной работы – 30 минут. Управление осуществляется по радио. Следуя командам, ACM-R5 может менять высоту, скорость и направление движения. Перемещается змея, как и ее биологический аналог, извиваясь всем телом. Свое местоположение робот определяет с помощью гидросенсоров и цифровой камеры, данные обрабатываются 32-битным микропроцессором. Змея умеет не только плавать, но и двигаться по дну. Робот сконструирован не ради демонстрации высоких технологий, а для практических нужд. Змеи с более емкими аккумуляторами смогут обследовать океаническое дно для предупреждения землетрясений и прокладывать или ремонтировать оптоволоконные кабели.

RAYERD-X

Уникальный дизайн робота позволяет ему превращаться в шагающего паука, башню, карусель и, конечно же, принимать «боевую» гуманоидную форму. При необходимости робот может трансформировать руки в ноги, чтобы продолжать сражение. Рост трансформера 50 см, а вес 4 кг. Управляет роботом оператор посредством беспроводного интерфейса. Игрушка обошлась создателю в 3 тысячи долларов. Кстати говоря, подобные трансформеры могут использоваться в военных и промышленных целях.

Choromet

Не так давно японские ученые создали анимэ-робота Promet. Он мог танцевать, стоять на одной ноге, общаться с человеком, распознавать лица и т. п. Высокая стоимость аренды – 70000 долларов в год – могла похоронить идею, так что теперь инженеры решили создать уменьшенную копию по имени Choromet. Робот умеет ложиться и вставать, а также выполнять мелкие поручения. Работает машина под управлением операционной системы Linux и 240-МГц процессора SH-4. Рост Choromet составляет всего 35 см, предшественник был куда крупнее – 154 см. Обойдется чудо техники в 4450 долларов, а купить его удастся осенью. Создатели надеются, что изобретение пойдет нарасхват для исследовательских и учебных учреждений.

Land Walker

Японский производитель роботоподобных механизмов Sakakibara-Kikai выпустил первый настоящий двухпедальный экзоскелет – Land Walker. Рост составляет 3,4 метра, весит он около 1000 кг и может перемещаться на расстояние в 1,5 километра.

Для начала Land Walker будет представлен на различных демонстрациях и соревнованиях. С каждой стороны у Land Walker прикреплено по пушке, но сейчас они стреляют всего лишь резиновыми шариками. Пройдя некоторую доработку, Land Walker может стать достаточно серьезным оружием. Только представьте себе орду Land Walker'ов, спускающихся с холма!

Plen

Этого робота зовут Плен (Plen). Он из Японии. (А откуда же ещё быть роботу?) Вы можете управлять им с помощью своего мобильного телефона с помощью функции Bluetooth.

У Плена 18 подвижных суставов, он работает под управлением 32-битного процессора ARM7. Робот способен ходить/бегать/кататься на роликах в течение 25 минут от одной подзарядки. Выпущено всего несколько экземпляров.

Музей Роботов

В центре японского города Нагоя свои двери для посетителей открыл первый в мире музей роботов. Общая площадь экспозиции – 2600 кв. метров. В ней представлены роботы со всего света, начиная от детских игрушек и заканчивая промышленными гигантами.

Самая большая на сегодняшний день коллекция роботов разбита на несколько тематических разделов. Один из них называется Robothink, где каждый желающий может не только изучить историю робототехники, но и вволю поиграть с электронной собачкой Айбо или ее компьютерным собратом – тюленем Паро. У выставочных стендов Robot Mirai Department, как ожидается, будет идти бойкая торговля игрушечными роботами и другими смежными товарами. Как сообщают организаторы, можно будет приобрести даже дорогие модели «двуногих» роботов. Кроме того, любой маленький посетитель с помощью родителей сможет здесь сам попробовать собрать какое-нибудь несложное электронное устройство.