Дмитрий Рогозин: При ВПК была создана межведомственная группа "Лаборатория робототехники", которая выполняет роль центра компетенции и интеграционной площадки между заказчиками, наукой и промышленностью. Источник: Сергей Михеев / Российская газета
В нашей стране разворачивается масштабная программа по созданию боевых роботов
Робототехника - это широкий спектр современных технологий на стыке ключевых отраслей науки. Необходимость форсирования работ в этом направлении сегодня не модный тренд, а осознанная потребность, имеющая важное значение для государства, его безопасности, экономики, социальной сферы.
В 2013 году в Интернете и печатных СМИ был опубликован целый ряд статей об американском четырехногом роботе Big Dog. Речь шла о том, что в США активно развивают военную робототехнику и здорово в этом направлении продвинулись. Американцы, конечно, молодцы, но "Большую собаку" нам догонять незачем - у России есть все необходимые знания и технологии для того, чтобы идти своим путем в области роботостроения. Но для этого придется решить ряд масштабных задач, фактически построить новую отрасль.
 |
| Робот BigDog компании Boston Dynamics |
Кстати, с "Большой собакой", которая впервые была представлена широкой публике еще в 2005 году, в итоге все вышло не так гладко, как хотелось бы ее разработчикам и потенциальным заказчикам. Машина, по сути робот-мул, задумывалась как средство поддержки спецподразделений. Несмотря на внушительные способности по преодолению сложного рельефа, у робота была ахиллесова пята. В движение это "чудо робототехники" приводится (через систему гидроприводов) двухтактным одноцилиндровым двигателем со скоростью вращения 9000 оборотов в минуту. И двигатель это очень шумный. Звук от него слышен на сотни метров вокруг. Спецподразделениям, одним из главных боевых качеств которых является скрытность, такая погремушка оказалась не нужна. Альтернативного решения проблемы американцы найти так и не смогли. Зачем же нам повторять чужие ошибки, не проще ли, учитывая их, просто "срезать угол"?
В разведку пошли автоматы
По поводу перспектив российской робототехники порой раздаются пессимистичные прогнозы. Дескать, Россия за минувшие годы "либерального" безвременья растеряла свой научно-технический потенциал и прорывов по этой сложнейшей проблематике ожидать не приходится. Смею заверить пессимистов, это далеко не так.
Школа и традиции отечественной робототехники начали формироваться задолго до того, как в русском языке закрепилось слово "инновации". Одним из самых знаменитых достижений отечественной робототехники стал разработанный коллективом КБ имени Лавочкина "Луноход-1". Советский аппарат стал первым в мире планетоходом, успешно работавшим на поверхности другого небесного тела. Западная пресса сравнивала эффект от его миссии с запуском первого искусственного спутника Земли.
Впечатляющие результаты были достигнуты и в оборонно-промышленном комплексе СССР. Создавалась действительно революционная для своего времени техника. Так, в 1964 году на вооружение военно-воздушных сил была принята система дальней беспилотной фото- и радиотехнической разведки ДБР-1. Разведывательный аппарат, запущенный из западных областей страны, мог выполнять задачи над всей Центральной и Западной Европой.
В 1973 году стартовала первая программа Госкомитета по науке и технике по созданию и внедрению промышленных роботов. Программе был присвоен статус государственной важности. Участие в ней принимали основные отрасли промышленности, Академия наук, высшая школа. В 80-х годах Советский Союз занял лидирующие позиции в этой области. По состоянию на 1985 год СССР располагал 40% мирового парка промышленных роботов и опережал по их количеству США. Конечно, эти достижения возникли не на пустом месте - им предшествовала серьезная работа. Причем не только на научно-техническом, но и на организационном уровне.
Однако сегодня при всем обилии материалов о роботах практически нет обсуждения концепции их применения в армии. При таком положении, когда нет четких ответов, для чего и как будут применяться боевые роботы, какие у них будут возможности, развивать робототехнические комплексы нельзя.
На чем же основан мой оптимизм по поводу настоящего и будущего российской робототехники?
Солдат в команде терминаторов
Математика - наука, которой предстоит решить одну из ключевых задач робототехники будущего. Ведь ее облик будет определяться не только конструкцией платформ и приводов, а конструкцией дифференциальных уравнений. Российская математическая школа сегодня является одной из лучших в мире, и то, что наши математики смогут решить сложнейшие головоломки, лично у меня не вызывает никаких сомнений. В чем же они заключаются?
Сегодня большинство поступающих на вооружение роботов представляет собой дистанционно управляемые платформы с установленными на них разведывательными датчиками, видеокамерами, ударными и специальными средствами. Какими бы совершенными ни были шасси, приводы и сенсоры, по сути своей и философии такие системы ничем не отличаются от тех "телетанков", которые стояли на вооружении Красной Армии еще в 30 - 40-х годах прошлого века. Работу каждого такого робота обеспечивают целые подразделения. Сегодня этот подход уже морально устарел, а порой и неприемлем.
Я уже неоднократно говорил о том, что российский солдат должен иметь возможность и уметь воевать за пятерых. Расширить боевые возможности бойца можно не только придавая ему робототехнические средства и комплексы, но и работая над развитием боевой экипировки солдата будущего, создавая систему интеллектуального управления техникой и оружием, систему "солдатского интеллекта", которая сделает робота полноценным элементом подразделения, интерфейса "человек - компьютер". То есть один человек должен управлять несколькими роботами, а не несколько человек одной машиной. Нам нужны умные роботы, которые максимально автономно и с минимальной нагрузкой для оператора смогут выполнять поставленные задачи.
Искусственный интеллект роботов будущего - это в первую очередь передовые алгоритмы машинного зрения и математические модели распознавания образов. Любой робот должен уметь не просто передавать картинку оператору, а видеть и различать на ней объекты. Будь то танк противника или идущий в толпе террорист. Нужно создавать робототехнические комплексы, полностью интегрированные в систему боевого управления, способные не только собирать разведданные и получать их от других компонентов боевой системы, но и самостоятельно наносить удары.
Современные технологии открывают широкие возможности и для автономной навигации роботизированных средств - робот должен ориентироваться на местности, сопоставляя заложенную в памяти карту с видимыми объектами без привязки к спутниковым системам навигации. Алгоритмы распознавания образов позволят также значительно сократить время на обработку получаемого массива информации и, следовательно, значительно сократить время принятия решения.
Россия сегодня является одним из мировых лидеров в области технологий машинного зрения. В последние годы многие зарубежные высокотехнологические компании стремятся на российский рынок с целью приобретения соответствующих технологий или размещения заказов на передовые исследования и разработки в этой области.
Роботы должны обладать возможностями группового взаимодействия. Над этой проблематикой отечественные ученые работают давно и небезуспешно. Еще в 1983 году на вооружение ВМФ СССР был принят противокорабельный комплекс П-700 "Гранит". Его особенностью стало то, что при залпе ракеты самостоятельно выстраиваются в боевой порядок, обмениваются информацией и распределяют цели между собой. Причем одна из ракет может выполнять роль лидера, занимая более высокий эшелон. Сегодня задача группового взаимодействия видится значительно шире. Каждый боевой робот должен быть интегрирован в единую многоагентную сеть, уметь "видеть" и передавать оператору полную картинку боя и с поверхности земли, и с воздуха, и из-под воды.
 |
| Российский противокорабельный ракетный комплекс "Гранит"
Источник: http://www.snariad.ru/ |
Масштабные задачи предстоит решить и в области мехатроники роботов - области знаний, объединяющей сенсоры, процессоры и приводы в единую эффективную систему. Оператор не должен задумываться над тем, как робот будет преодолевать, допустим, канаву, эту задачу он должен решать в автономном режиме.
Андроид к испытаниям готов
Роботы должны быть не только умными, но и универсальными - это касается и используемых платформ, и их функциональных возможностей. Узкоспециализированные роботы слишком дорогое удовольствие. Наибольшей универсальностью, пожалуй, обладают антропоморфные (человекообразные) роботы, которые потенциально могут заменить человека - работать со штатным инструментом, в том числе и хирургическим, а если понадобится, применять оружие, управлять автомобилем. То есть один и тот же робот сможет выполнять задачи по разминированию местности, оказанию медицинской помощи, поиску предметов и так далее.
В этой сфере в России уже есть серьезные наработки и технологические заделы, в том числе не имеющие аналогов за рубежом. Так, в ближайшее время Фонд перспективных исследований приступит к реализации проекта по созданию базовой антропоморфной робототехнической платформы. Российский андроид будет обладать рядом особенностей - это и управление при помощи копирующего костюма, и очувствленные манипуляторы, которые также будут дополнены эффективной системой 3D-зрения. Оператор сможет не только в точности передавать андроиду свои движения, но и получать силомоментную обратную связь, что позволит контролировать усилие при захвате. Эта система станет подобием "аватара". Фактически оператор машины будет находиться в ее "реальности". Ничего подобного в мире пока не создано.
Первый этап проекта планируется завершить уже в 2015 году. Его итогом станут полевые испытания, в ходе которых андроид должен будет преодолеть полосу препятствий, выполнить работу с использованием различного инструмента и проехать за рулем автомобиля.
Широкий пласт научно-технических задач лежит в области создания современных приводов, в том числе и искусственных мышц, источников питания, сенсоров. Для этого пристальное внимание в России уделяется развитию бионических систем. Так в Санкт-Петербургском институте эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН сегодня проводятся успешные эксперименты с насекомыми по созданию сверхминиатюрных гибридных робототехнических систем. А в МГТУ имени Н. Э. Баумана разработаны мини-роботы медицинского назначения (эндовазальная диагностика), использующие принципы перемещения дождевого червя.
Как говорится, дел невпроворот. Но нам очень важно для осуществления прорыва в сфере робототехники решить ряд организационных проблем.
Терминатор встанет в строй
Порой робототехника оказывалась в положении сироты с большим количеством попечителей в лице министерств, ведомств, частных компаний. Те немногие образцы, которые производятся серийно, подчас дублируют друг друга, хотя одним из базовых условий широкого развития робототехники является максимально возможная унификация платформ, программного обеспечения, элементов питания и двигательных установок. Вопрос создания ударных боевых роботов, способных действовать в агрессивной, не дружественной обстановке, также проработан недостаточно.
Работа по упорядочиванию этой разноголосицы уже ведется. В 2013 году при Военно-промышленной комиссии моим решением была создана межведомственная рабочая группа "Лаборатория робототехники", которая выполняет роль центра компетенции и интеграционной площадки между заказчиками, наукой и промышленностью. Но этих шагов, безусловно, недостаточно.
Необходимо сформировать единую политику государства в области развития робототехники. Первым делом крайне важно провести тщательный аудит наших потребностей и имеющегося научно-технического задела. Векторы развития робототехники мы должны определять не по наитию или копируя "Большую собаку", а в результате взвешенного анализа ситуации. До недавнего времени робототехника за исключением разве что беспилотных летательных аппаратов как класс в программах вооружения и концепциях применения войск отсутствовала. Повторяю: нужно определиться, для решения каких задач нам нужны робототехнические комплексы и системы и в каких сферах они будут применяться.
Пожалуй, уже пришло время создать экспериментальное воинское соединение как своеобразную "площадку", где в условиях, максимально приближенных к боевым, могли бы обкатываться существующие и пилотные разработки, отрабатываться новые тактические приемы и алгоритмы применения боевых роботов, формироваться соответствующая организационно-штатная структура, изучаться вопросы необходимой инфраструктуры, вырабатываться квалификационные требования по подготовке кадров.
При этом нам не стоит зацикливаться исключительно на военных разработках - робототехника может внести огромный вклад в развитие экономики. Внедрение принципиально новых военных технологий обусловливает позитивные изменения в развитии технологий в промышленности. Это и повышение производительности труда, и снижение себестоимости продукции, и освобождение трудовых ресурсов от выполнения монотонной низкоквалифицированной работы. В этой связи следует на государственном уровне организовать конструктивный диалог между властью и бизнесом.
Разрознены сегодня и производственные ресурсы. Каждый разработчик роботов создает свои, по его мнению, лучшие системы управления, навигации, управления, распознавания, движения и т. д. На первый взгляд, процесс выглядит совершенно логичным, однако по мере развития робототехники число общих точек "соприкосновения" между разносредными роботами будет стремительно возрастать. Это в первую очередь сенсоры, программное обеспечение, системы управления и группового взаимодействия. Причем сложность и стоимость этих систем уже превышает сложность и стоимость самих платформ.
Похожая ситуация складывалась на заре ракетно-космической отрасли - реактивным движением у нас занимались разрозненные лаборатории, которые трудились в интересах разных структур. Но вскоре, когда стало понятно, что их объединяет нечто большее, нежели специфика отдельных ведомств, ресурсы были объединены под единым крылом. Это естественный эволюционный процесс, поэтому робототехническая отрасль обязательно будет создана.
В наших силах организовать этот процесс и направить его в наиболее верное, эффективное русло. Уже сегодня мы можем приступить к созданию головного центра робототехники, в котором будут аккумулироваться лучшие интеллектуальные и производственные ресурсы. В перспективе на базе этого центра должна быть организована подготовка кадров для отрасли.
Эффект от такой концентрации научно-технического потенциала и главное - воли, уверен, даст о себе знать уже в ближайшие годы.
Дмитрий Рогозин
