С каждым годом роботы всё больше проникают в различные сферы человеческой деятельности. Ведь по сравнению с компьютерами и мобильными устройствами в робота можно заложить больше интерактивных, мобильных и социальных функций. Например, домашний робот помимо прочтения почты, напоминания о ближайших встречах и организации видеозвонка, сможет убрать вашу квартиру, поднести кружку горячего кофе, покормить собаку или полить цветы.
Сегодня перспективным считается рынок сервисных и персональных роботов, напрямую взаимодействующих с человеком. Современные роботы уже умеют проводить экскурсии в музеях, развлекать публику, рекламировать новые товары, консультировать клиентов, охранять территории, обслуживать пожилых людей, доставлять почту. В ближайшем будущем, по мере развития искусственного интеллекта, популяризации роботов и удешевления их производства, они станут хорошими друзьями и помощниками для каждого человека.
Мы — команда, занимающаяся разработкой сервисного робота ToD. В серии статей на Хабре мы расскажем о ходе нашей работы, о внутреннем устройстве робота и его возможностях. Шаг за шагом, вы увидите как обычная платформа на колесах будет превращаться в настоящего робота, оснащенного руками-манипуляторами, дальномерами, камерой Kinect, интерактивными экранами, и поддерживающего функции автономной навигации, голосового управления, телеприсуствия и распознания лиц и объектов.
В рамках первой вводной статьи мы попробуем ответить на вопрос о том, какими функциями должен обладать сервисный робот? Рассмотрим некоторые сферы применения таких роботов и ряд интересных моделей, представленных на рынке.
Продвижение товара и промоушен
Развитие бизнеса в современной высококонкурентной среде — нелегкая задача, требующая креативного подхода. Искушенного покупателя мало чем удивишь, и уже мало кто обращает внимание на простую рекламу. Робот-промоутер — это новый способ выделиться среди конкурентов, повысить интерес публики и сделать рекламную компанию более эффективной. Такой робот окажется в центре внимания на презентации, выставки, конференции и любом публичном мероприятии.
Робот Advee — участник рекламной компании HTC
В первую очередь робот-промоутер привлекает публику своим необычным и дружелюбным внешним видом и широкими мультимедийными возможностями. Рост робота обычно приближен к человеческому, что позволяет ему общаться с человеком «на равных». Корпус может быть раскрашен в фирменные цвета компании с логотипом «на груди» и обвешан карманами для рекламных буклетов, а форма корпуса и компоновка отдельных элементов напоминает вид человека. Некоторые модели могут похвастаться наличием рук-манипуляторов, принтера с возможностью распечатки «на лету» рекламной продукции, мини-автомата с газировкой или другого оригинального сервиса. Один или несколько сенсорных экранов используются для показа рекламной информации различного формата: рекламные ролики, презентации, интерактивные карты и каталоги, анкеты и опросники или мини-игры.
Японский робот An9-PR с колоритным дизайном и богатыми мультимедийными возможностями
В автономном режиме у робота-промоутера помимо способности самостоятельно ориентироваться в пространстве с помощью камеры и дальномеров, встречаются функции приветствия знакомых прохожих, рассылки рекламных материалов на телефоны, произношение реплик в лучших традициях Бендера из Футурамы или же ведения полноценных диалогов, выражения эмоций мимикой головы и жестами (при наличии рук-манипуляторов или других подвижных частей тела). И хотя все эти «электронные повадки» по своему интересны, для человека самыми естественным остаются традиционные средства общения. Поэтому мало какая модель робота-промоутера обходится без режима удаленного управления оператором, предназначенного для «живого» общения по средствам видеосвязи.
Офисный робот
Офисный робот способен привнести новые краски в обычные рабочие будни и стать полноценным членом рабочего коллектива. Большинство моделей офисных роботов позиционируются на рынке как роботы телеприсутствия. Их главная цель — создать правдоподобный эффект пребывания человека в помещении, чего удается добиться за счет использование сразу нескольких средств коммуникации: монитора, камеры, микрофона, датчиков обратной связи или рук-манипуляторов. С таким роботом можно удаленно работать, участвовать в конференциях либо контролировать рабочий процесс в офисе.
Робот телеприсутсвия iRobot Ava 500 с большим экраном и возможностью передачи видео HD-качества
Роботы этой категории поддерживают различные средства удаленного управления: компьютеры, смартфоны и планшенты, ик-пульты и приставки. Часто такой универсальности удается добиться за счет использование веб-сервера, с которым можно соединится через обычный интернет-браузер. Жесткие требования предъявляются к качеству видеосвязи.
Другая категория офисных роботов отличается большей автономностью и наличием полезных интеллектуальных функций. Согласитесь, как минимум, будет забавно иметь в офисе роботизированного помощника, который будет приветствовать сотрудников различными репликами, разносить кофе с печеньками, настойчиво напоминать о неизбежности дедлайна, во время перерыва рассказывать анекдоты (про офисный планктон, да) и вести другую общественно-отвлекательную деятельность.
Миниатюрный офисный робот EMIEW-2 с оригинальной адаптивной подвеской умеет самостоятельно строить карту помещения и находить предметы
Навигация офисных роботов может осуществляется вручную, в автономном или комбинированном режимах. Например, оператор может задать конечную точку прибытия, а робот сам проложит путь для ее достижения. После разрядки аккумулятора он вернется на базу для подзарядки. Функция автономной навигации будет особенно полезна в больших офисных помещениях.
Научные исследования
Автономный робот должен обладать способностью самостоятельно принимать решения и правдиво отыгрывать предназначенную ему роль. Сегодня множество научных институтов проводят исследования в области ИИ, и робот становится подходящей платформой для экспериментального подтверждения научных гипотез и отработки интеллектуальных алгоритмов. Задачи, выполнение которых для человека не составляет труда, для робота могут представлять огромную сложность. Распознание объектов, захват и перемещение предметов, построение карты помещения и навигация — есть много нерешенных научных проблем в области интеллектуальной робототехники.
Willow Garage PR2 за игрой в бильярд
Самым функциональным и, к сожалению, самым дорогостоящим решением для проведения научных исследований можно названия модель Willow Garage PR2. Использующаяся PR2 операционная система ROS предоставляет аппаратные абстракции, драйвера устройств, обширный набор готовых библиотек, симуляторы, систему управления пакетами и другие средства, которые позволяют ученым не изобретая велосипедов сосредоточиться на задаче исследования. В открытом доступе находятся библиотеки визуальных и навигационных алгоритмов, в разработке которых принимают участия лучшие университеты мира. PR2 уже умеет открывать двери, складывать полотенца, играть в бильярд и угощать пивом. С помощью образованного вокруг PR2 сообщества, ученые могут делится своей работой и получать подтверждение своих результатов в научном сообществе.
Сообщество разработчиков Willow Garage PR2
Робот — друг человека
Человек по своей природе старается избегать рутины и больше времени посвящать общению, творчеству и развлечениям. Робот — это кандидат №1 на избавление человека от большой доли рутины. Уже сегодня роботы, обладающие базовыми сервисными и социальными навыками, способны сделать жизнь человека во многом комфортнее и интереснее.
Как видно из нашего небольшого обзора, внешний вид, функционал и стоимость сервисных роботов сильно разнятся, а сферы применения строго ограничиваются. Но можно ли сделать недорого многофункционального робота, которые будет уверенно себя чувствовать в ролях консультанта, промоутера, домашнего слуги либо «виртуального» офисного работника? Разрабатываемый нашей командой робот ToD позиционируется как многофункциональная программно-аппаратная платформа, которая умеет решать основной круг задач в сферах сервисного и социального взаимодействия робота с человеком. Наш робот должен быть интересен не только потенциальным покупателям и арендаторам готового продукта, но и сообществу разработчиков. Мы изначально предполагаем возможность кастомизации программной и аппаратной начинки робота. Робота можно будет собрать буквально «с нуля» или заказать у нас базовую модель, которая может быть кастомизирована под решение ваших задач.
В следующей статье мы расскажем вам о реализации функций управления перемещением робота ToD, визуализации сенсорных данных колесной одометрии и ультразвуковых сонаров. Stay tuned.