Геминоид: робот, имитирующий человеческую внешность

Нет, не в Японии...

Это зрелище в жанре «хоррор» длится, к счастью, недолго. Слепок снят, а Женя спокойно дышит, видит и улыбается. Нет, она не профессиональная модель, она арт-директор, занимается интерактивными книгами, но уже в который раз проходит через физически и психологически тяжелую процедуру снятия силиконового слепка с лица. Ведь теперь не отвертишься — Женя подарила свое лицо роботу-геминоиду Алисе Зеленоградовой.

Да, мы в Зеленограде, советской «Силиконовой долине». Тут, на территории одного из предприятий старшего поколения, нашли пристанище несколько небольших компаний, которые хотели бы побороться с расхожим мнением о том, что в России производят только нефть и газ. Фирма Neurobotics занимается сенсорами для медицинского оборудования, но уже в самом ее названии читаются более серьезные амбиции. Сегодня в стенах этой компании группа молодых инженеров, в основном выпускников «Бауманки» и МИЭТа, делает робота с человеческим лицом.

«Когда люди впервые видели нашу Алису, — говорит руководитель Neurobotics Владимир Конышев, — многие из них спрашивали: это вы в Японии купили? Роботы-геминоиды прочно ассоциируются в нашей стране с иностранной экзотикой, прежде всего с японской. Мы же хотим доказать, что подобные вещи могут делаться и в России и не стоить при этом безумных денег. Что еще особенно важно — над проектом трудятся ребята, которые получили образование по специальности "робототехника" и по этой же специальности работают, что для наших сегодняшних реалий довольно необычно».

Роботостроители из Зеленограда, конечно же, не ставят перед собой задачу одним махом догнать мировых грандов этой отрасли. Их цель — самостоятельно пройти путь от первого шага до последнего и на каждом добиваться определенного результата. Сегодня Алиса — это пока манекен с роботизированной головой, стоящий на мобильной колесной площадке. Но и голова, поворачивающаяся на шее, уже воплотила в себе немало труда. Силиконовое лицо робота, скопированное с человеческого, обладает несложной, но интересной мимикой. Робот двигает бровями, улыбается, скептически поджимает губы. Достигается это за счет работы тяжей, имитирующих действие мускулов и связанных с управляемыми компьютером серводвигателями. Причем, «строя» лицо Алисы, приходилось применять силикон с разными свойствами. В тех частях, где движение не предусматривалось, использовался более жесткий материал (он держит форму), на подвижных участках — более эластичный. «В отличие от создателей японских геминоидов, — говорит Владимир Конышев, — мы пошли на то, чтобы разместить видеокамеры непосредственно в подвижных глазных яблоках, смонтированных внутри "черепа" из твердого пластика. Сами глазные яблоки с полостями для камер представляют собой довольно сложную деталь — ее мы изготовили на 3D-принтере, печатающем по фотополимерной технологии. Это устройство очень помогает нам при создании оригинальных элементов конструкции».

На очереди — руки: оснастить Алису первой парой конечностей роботостроители намереваются до конца года. Руки также получат силиконовую «кожу» и будут выполнены в реалистичном стиле, но сейчас пока отрабатывается их конструкция и система управления. Тут стоит сразу уточнить, что роботы-геминоиды чаще всего не имеют высокой степени автономности, а управляются телеметрически. Иными словами, они смотрят на мир глазами находящегося где-то на расстоянии оператора, слышат звук его ушами, совершают движения по его указанию и говорят с его «подсказки». И хотя для Алисы предусмотрен автономный режим на базе ИИ, большое внимание сейчас уделяется методам телеметрического управления. Разрабатываемые руки будут двигаться и работать пальцами под действием пневмомышц — так называемых мышц Маккиббена. Эти раздувающиеся и таким образом сокращающиеся резиновые трубочки в прочном гибком кожухе считаются довольно реалистичной имитацией биомышц. Правда, для работы им требуется компрессор и пневмораспределитель, и этим устройствам тоже придется найти место в конструкции. А вот управлять пневмомышцами можно будет с помощью миограмм соответствующих мышц оператора. Достаточно лишь прилепить электроды к операторской руке, и можно ни о чем не думать — робот повторит действия человека.

Благодаря встроенным в «глаза» видеокамерам Алиса способна в автономном режиме отслеживать передвижения предметов и людей, поворачивать вслед за ними взгляд и голову. Но роботом можно управлять и с помощью очков виртуальной реальности, интегрированных с авиационным датчиком курса и вертикали. Оператор видит в очках то, что находится в объективе камер робота, поворачивает голову в сторону человека или предмета, и Алиса тоже «обращает свой взор» на тот же объект. Более того, сейчас разрабатывается система телеметрического управления геминоидом с помощью программы отслеживания движения зрачков. Когда эта система будет реализована, глаза Алисы станут в полном смысле продолжением глаз оператора.

Но какие применения найдет себе эта красивая движущаяся кукла? Конечно, Алиса — это не в последнюю очередь имиджевый проект. Но в процессе работы над ним создаются и совершенствуются технологии, которые в скором будущем пригодятся в разных областях: от изготовления протезов до криминалистики. К тому же у руководителя проекта есть несколько вполне практических идей. Например, говорящий робот с человеческой внешностью, мимикой, движениями — идеальный шоу-стоппер и информатор на выставках и конференциях. Хайтек-манекеном интересуются представители фэшн-индустрии. Можно подумать и о детях. «Нередко приходится слышать трагические истории: школьника гонят на урок физкультуры, а у него недиагностированные проблемы с сердцем. Это очень опасно, — говорит Владимир Конышев. — В Зеленограде есть несколько "продвинутых" школ, которые не прочь сделать нашего робота школьной медсестрой. Детям психологически легче общаться с забавным роботом, чем с реальной медициной. Ребенок подойдет к Алисе или ее "сестре", поздоровается с ней за руку, а в ее ладони установлен специальный сенсор для экспресс-диагностики сердца. И если есть проблемы, робот поднимет тревогу».