Бэймакс из Города Героев – клевый. Для всех маленьких зрителей именно он, а не японистый тинейджер Хиро, является главным героем мультика. И именно он генерирует массу вопросов у детишек после того, как они выйдут из кинозала. На ряд из них попробуем ответить далее.
Могут ли роботы быть надувными?
Могут. И исследования в этой области ведутся уже давно. Сама ветка робототехники на основе пневматики и надуваемых вещей называется “soft robotics” и бодрыми темпами набирает теоретическую платформу. Особенно активно эта тема развивается в Институте Робототехники Карнеги Меллон (Robotics Institute, Carnegie Mellon University), в котором Дон Холл (режиссер Города Героев) вдохновился сделать из Бэймакса надувного робота. Кто не знает, в оригинальном комиксе робот не такой уж и милашка.
Например, одно из самых проработанных направлений “soft robotics” – надувные манипуляторы с искусственным интеллектом, которые можно использовать при решении задач, требующих аккуратности и деликатности.
Такими надувными манипуляторами активно интересуется и DARPA, оборонное агентство США, вкладывающее космические деньги в различные прикладные разработки. Прототип ниже как раз финансировался этим агентством:
Конечно, до автономных надувных роботов этим наработкам еще далеко, но есть достижения и в других областях.
Сможет ли надувной робот двигаться?
Бэймакс делает это легко: у него есть скелет, который дает ему опору, сохраняет форму и жесткость при движении. А можно ли надувному роботу вообще обойтись без скелета? Запросто.
Группа художников-изобретателей SUPER-RELEASER (они себя называют “multidisciplinary artists, designers, and engineers”) довольно успешно экспериментирует в направлении “умной” пневматики. Правда, эти люди разрабатывают не роботов в буквальном смысле, а протезы, в которых используются наработки робототехники.
Они придумали бескаркасные механизмы, работающие только на давлении воздуха. Фактически это силиконовые изделия с хитрой системой полостей, в которые подается воздух, что приводит их в движение, позволяет менять форму и т.п. Вот, например, щупальце Trefoil:
Автор идеи Меттью Боргатти (Matthew Borgatti) использует только гибкий материал и переменное давление воздуха, чтобы придать щупальцу нужное направление движения. На этой же платформе основан проект Glaucus – пневматическая саламандра, которая умеет двигаться вперед за счет двух потоков воздуха во внутренних камерах.
Данный принцип может заменить надувному роботу твердый каркас и двигатель. Правда, пока не очень понятно, будет ли эта технология действительно востребована в робототехнике. Но, по крайней мере, это делает появление автономных надувных роботов вполне правдоподобным.
Почему надувные роботы – это круто?
Один из наиболее заметных инженеров в области “soft robotics” Кристофер Аткесон (Christopher Atkeson) емко формулирует преимущества надувных роботов: они дешевые (в том числе и в производстве), они простые в обслуживании и они наиболее применимы для решения задач, связанных с тесными контактами с людьми. Почитайте его страничку, там много теоретических заметок.
Такие роботы могут быть достаточно прочными и сильными, благодаря применению новых синтетических материалов и мощи сжатого воздуха. Яркий пример: пневматический “муравьед” (Anti-Roch от команды Otherlab), который вполне способен переносить на себе небольшую семью (до 450 кг):
При этом малютка в сдутом состоянии весит всего 30 кг, а в рабочей форме, кажется, способен проглотить несколько дошкольников:
Если муравьед вам кажется слишком жутким, то вот более приятная глазу концепция этой платформы:
Упомянутые выше разработчики из Otherlab даже открыли отдельную инициативу в области “soft robotics” – Pneubotics, в рамках которой всерьез занимаются разработкой вопроса бытового и промышленного применения надувных роботов (и, кстати, ищут сотрудников).
Можно ли сделать настоящего Беймакса?
А вот это мы скоро узнаем, поскольку упомянутый уже Кристофер Аткесон в данный момент собирает средства на создание действующей модели робота из мультика. Он уже раскидал прикладные задачи (софт, материалы, искусственный интеллект) по именитым коллегам и сейчас ждет общественной помощи в финансировании. Может быть так, что скоро мы сможем заказать себе Бэймакса на Амазоне.
Какие еще надувные роботы были в кино?
Я могу вспомнить только Робота Бармалея из советской фантастической ленты “Через тернии к звездам”. Конечно, он не должен был быть прямо таки надувным. Просто в какой-то момент художники по костюмам жестко зафейлили технологичный образ робота, потому быстро заменили на надувной вариант.
А вы можете вспомнить еще примеры?
***
Конечно, история с надувными роботами пока еще находится в самом генезисе. Перед инженерами еще стоит целая гора прикладных задач как специфических, так и общих для всей робототехники. Но существующие проекты и идеи уже позволяют дать утвердительные ответы на большинство детских вопросов о надувных роботах.
