Андроид — робот, имеющий человекоподобную внешность. Геминоид, то есть «подобный близнецу», — робот, имитирующий человеческую внешность. Зачем нам такие близнецы, «ПМ» спросила тех, кто их рождает.

Сделано в России
Алиса Зеленоградова будет расти и развиваться с головы, обретя впоследствии движущиеся руки и ноги. Но уже сегодня у нее есть аккаунт в Facebook и большое количество друзей, в основном пятнадцатилетних
Две руки Рука оператора с электродами для снятия миограммы и рука робота — один из прототипов, предназначенных Алисе и ее «коллегам». Руки у Алисы появятся к концу года
Первый опыт создания робота-геминоида моделью для которого послужил один из сотрудников Neurobotics. Удалось достичь почти портретного сходства. Глазные яблоки робота уже имели встроенные камеры, однако лицо оставалось практически неподвижным — имелась только одна мимическая «мышца», оттягивавшая губу вниз
В шкафах компании Neurobotics хранится память о первых экспериментах по созданию геминоидного лица. Исследователи экспериментировали с разными видами силикона и другими материалами. В частности, череп пытались отливать из пенополиуретана. Пришлось осваивать навыки пастижерства — внедрения в силикон волосков, имитирующих брови и ресницы

«Женя, ты дышишь? Дышишь?» — взволнованным голосом спрашивает Лариса — мастер, создающий лица роботам. Только что эта добрая женщина покрыла темно-синей тягучей смесью лицо модели: из виду исчезли брови, глаза, нос, затем губы. Дышать можно только через ноздри, но тягучий силикон вот-вот зальет и их, и мастер пытается не допустить, чтобы быстро застывающая масса прекратила доступ воздуха. Модель, лишенная возможности говорить, показывает жестами: «Все нормально!» Работа продолжается, и вскоре все лицо девушки покрывается синим месивом, а затем пеленается полосками смоченного в воде гипсового бинта. У всех присутствующих рождается лишь одна ассоциация — фильм ужасов про оживших мумий.

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».

Робот как второе «я»

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.

Красота и польза

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».

Статья «Робот с человеческим лицом» опубликована в журнале «Популярная механика» (№10, Октябрь 2012).