События последних лет показали, что соревнования роботов уже далеко отошли от авиамодельного спорта. Людям интересны разумные машины. Напомню, что в 2050-м планируется провести первый футбольный матч между роботами и людьми. И это действительно может быть, и даже раньше! Соревнования роботов - это соревнования интеллектов, а вернее, даже их программистов. В данном материале мы рассмотрим возможность создания боевых роботов для состязаний между собой. Причем, уже СЕЙЧАС и СЕГОДНЯ нужно заострить внимание на необходимости введения ограничений.

Помню одну из старых передач по каналу Discovery, посвященную роботам, где один из ее участников продемонстрировал примитивный технический "разум". Причем слово "разум" я взял в кавычки, потому что это больше наши ощущения. В общем, участник программы развинтил обычный кассетный аудиоплеер, приделал к его внутренностям ножки из обычной проволоки и заставил собранное передвигаться по типу насекомого, то есть запустил двигатель. Потом он сильно ударил по идущей модели, она повредилась, но все же упорно продолжала движение, как могла, потом он попробовал, поводив чем-то металлическим, закоротить контакты на схеме - модель продолжала движение, и так далее до тех пор, пока не была разбита полностью. То есть, у такого робота проявилась способность к выживанию, что, в принципе, схоже с нашим биологическим чувством. Причем, на первый взгляд, нельзя сказать, что аудиоплеер обладает хоть каким-то интеллектом, но мы в силу воображения привыкли все одушевлять. Многие биологические формы низшего звена также ведут себя как роботы, только на биологическом уровне, имеют определенные датчики, чувство голода, средства для получения пищи, химические реакторы для ее переработки, способность к выживанию и так далее. На самом деле все более примитивно, чем кажется.

Слово "робот" также весьма и весьма условно, причем под данным названием сейчас уже лучше понимать нечто механическое, обладающее долей интеллекта, возможностями самостоятельной выработки решений исходя из сложившейся ситуации. На самом деле искусственный машинный интеллект на сегодня - это обычное компьютерное ПО, интерактивное, то есть вырабатывающее решение исходя из вводимых данных. Типичный пример...

Робовидение и иже с ним

В принципе, реализация робовидения сейчас является достаточно легкой задачей для студентов. Например, американские соревнования среди университетов IGVC (www.igvc.org) включали один интересный этап. Задание в нем было следующим: есть определенная трасса, очерченная с двух сторон белыми линиями. На ней дополнительно стоят препятствия в виде полосатых бочек и заграждений. Задача - как можно быстрее добраться до финиша. Так вот, практически все модели для определения трассы использовали систему из камер и специального ПО, которое переводило изображение в бинарный вид, выделяла белый цвет, который являлся "табу". То есть, за границу машины выезжать не могли по определению программы. Кстати, это оказалось не такой уж простой задачей на практике, и очень многие модели нарушали "табу" в течение долгих лет проведения данных соревнований. Только на предпоследних в позапрошлом году практически все дошли до финиша.

Гораздо проще подобное задание решалось на соревнованиях автономных подводных машин, которым нужно было самостоятельно составлять курс по загорающимся стрелкам, благодаря чему они подходили к целям и сбрасывали на них "бомбы". Если не ошибаюсь, это был 2003 год. Мне запомнилась тогда структурная организация таких машин. Большинство из них имело на борту по два компьютера, один из которых обрабатывал информацию с датчиков, камер, эхолокаторов и т.п., а второй отвечал за управление движением. То есть, сигналы от одного были руководством действия для другого. Многие могут сказать, что для таких целей можно использовать один компьютер и даже одну сложную программную оболочку. На самом деле, в случае распределения обязанностей проще производить тестирование и отладку системы.

Robotis Bioloid

На самом деле этот небольшой, даже, можно сказать, миниатюрный корейский робо-конструктор является чуть ли не самым перспективным вариантом для удешевления пользовательской робототехники из всех возможных на сегодня. Он объединяет в себе сразу две идеи - модульные трансформеры и обычные роботы. Модульные трансформеры - это сравнительно новое течение, в котором предусматривается, что множество одинаковых блоков могут собираться в различные формы. В принципе, сама идея во многом еще фантастична, поскольку предусматривает коллективный разум всех модулей целиком (по типу стаи сельди). Например, представьте себе, что едет танк, встречает препятствие, "обтекает" его и продолжает движение. На самом деле до такого "разума" нам еще далеко, а вот возможность собрать абсолютно любую форму из однотипных модулей и управлять ею - это запросто. Из набора стандартных, практически однотипных сервомодулей в конструкторе Bioloid вы можете собрать робо-гуманоида, робо-паука, робо-черепаху, робо-собаку, робо-экскаватор, робо-зонд, робо-динозавра и робо-змею, а также придумать что-то свое.

Все сервомодули соединяются шлейфом, каждый из них имеет свой идентификационный номер (ID). Таким образом, компьютер может управлять каждым из них по отдельности, считывать их текущее положение и, что самое главное, программировать движения объекта в целом. Сама программная оболочка Bioloid больше напоминает программу 3D-моделирования.

То есть, идея Bioloid подкупает своей простотой реализации и достаточно дешевым вариантом комплектации. Причем, собранного робота можно не только научить двигаться, но и дать ему некоторую запрограммированную долю интеллекта. Но это уже не механическая часть.

Интеллектуальная часть

В принципе, для получения входных данных достаточно иметь арсенал, используемый в системах охраны либо вообще в роботах-охранниках (например, Robowatch MOSRO). Там используется радар для определения движущихся объектов, причем с возможностью сортировки объектов по значимости. Это выгодно для боевых роботов, поскольку соперник может одновременно идти (или ехать) и наносить удар, то есть, нужно выделить удар как главную угрозу, а остальное движение отнести на второй план. Вместо радара можно использовать лазер. Также у "охранников" есть система определения дистанции и препятствий (сонар и ИК-сенсоры) и видеокамеры. Вся эта совокупность устройств позволяет вырабатывать определенные решения и приводить их в действие. Например, те же "охранники" могут связываться с командным компьютером, включать сирену и даже звонить на мобильный телефон хозяину. А применительно к боевым роботам - это посылка сигналов на компьютер, отвечающий за движения.

Что касается атаки...

Вот мы и подошли к главному моменту этого материала. Атака... хм-м... вопрос интересный с двух сторон - технической и эстетической. Причем о технической я писать не буду. Почему? Уже сейчас создан весь арсенал средств для того, чтобы создать боевого робота, способного напасть на человека (впрочем, у американцев такие уже выпускаются в военных промышленных масштабах). Определил движущийся объект или среагировал на тепло - и вперед, можно действовать. Поэтому тут чистая рекомендация - не играйте с огнем. Представьте, что может случиться, если кто-то возьмет игрового боевого робота из серии Battlebots весом в 120 кг, вооруженного пилой, пушкой, гидравлическими ножницами, да и вообще обычным штыком, и напичкает его искусственным интеллектом. Несомненно, это приведет к трагедии. Поэтому тут важен следующий пункт и только он!

Следующий пункт

Для спортивных состязаний боевых роботов нужно, в первую очередь, ввести ограничения на вес машин и используемое оружие. Необходимо ввести серьезные правила безопасности на площадке и сделать роботов недосягаемыми до зрителей. Почему? Потому что в роботах с "разумом" стоят датчики движения и система реагирования. Они опаснее, чем радиоуправляемые машины в рамках Battlebots, поэтому даже если брать их и без того серьезно ограничивающие правила, нужно еще больше ужимать рамки.

В завершение

В общем, ко всему нужно подходить с умом, и прежде чем чем-то заняться, нужно сесть, подумать и определиться с правилами, а следовательно, и с дальнейшими действиями. В первую очередь, идет безопасность, а во вторую - зрелищность.

Кристофер,
christopher@tut.by

Немного о боях роботов...

На данный момент имеет смысл привести фрагмент моей переписки с представителем одной крупной организации, в принципе, ничего секретного в ней (переписке) нет, но для наших "Кулибиных" она может быть руководством к действию. Итак,

Tue, 25 Apr 2006 18:42:43 +0400

Нашла в Инете инфо за 2003 г. о Вашей инициативе по созданию кружка конструкторов для боев роботов. Что с этим проектом сейчас?

С уважением, Валентина.

Sent: Tuesday, April 25, 2006 7:25 PM Subject: Re: Бои роботов

Добрый день!

Да ничего, собственно. Энтузиастов нашлось очень много, но нужна современная элементная база, хороший робот с дистанционным управлением и т.п. обходится примерно в 1000-2000 у.е. Пробовали заинтересовать телевидение, чтобы сделать шоу типа "международных боев роботов", но, наверное, не к тем обращались. Пока строим что-то, изучаем, экспериментируем.

Кстати, многие наши ноу-хау, например, управление по MIDI, с помощью обычных аудиофайлов, Bluetooth и т.п. сейчас заинтересовали некоторые фирмы, так что ведем переговоры. Может, что-то подымем в плане денег.

Кстати, это даже не кружок, а просто энтузиасты со многих городов и стран СНГ.

В общем, спасибо за вопрос, все путем.

С уважением, Кристофер

Tue, 25 Apr 2006 19:42:18 +0400

Кристофер, мы начинаем готовить 2-ю Российскую Олимпиаду роботов (октябрь, Москва, ВВЦ). Участие там будет бесплатное, а главная задача - вытащить инвесторов посмотреть на свежие идеи "самодельщиков". В прошлом году, кстати, телевизионщики очень интересовались происходившим, но нужные им машины участники представить не смогли; такие машины, чтобы были недорогими и легко воспроизводимыми, т.к. сражения им нужны до "летального" исхода в соревнованиях спортивного типа. Драки радиоуправляемого железа в расчет не принимаются.

Если интересно, присоединяйтесь.

С уважением, Валентина.

Надеюсь, что всем все понятно. Электронный адрес Валентины хранится у меня, так что если есть что показать в рамках Олимпиады роботов, обращайтесь. Участие там бесплатное, но если будут трудности с дорогой, я, в свою очередь, смогу помочь со спонсорами на поездку и размещением в МСК, то бишь, в Москве. Только отмечу, что Олимпиада - это не выставка, и роботы должны там соревноваться. И, как я понял, их уже интересует искусственный интеллект, а не радиоуправление человеком.

Кристофер,
christopher@tut.by