Универсальный маёвский робот-помощник занял первое место на всероссийском конкурсе

Роботизированные системы с каждым годом всё больше внедряются в нашу повседневную жизнь. Если раньше роботы применялись в основном для совершения технологических операций, то сегодня спектр их возможностей растёт, и на рынок постепенно выходят социальные роботы — умные и эффективные помощники человека в быту и сфере услуг. Среди тех, кто занимается развитием этого направления, — сотрудники института № 7 «Робототехнические и интеллектуальные системы» МАИ: коллектив кафедры 704 «Информационно-управляющие комплексы летательных аппаратов» и научно-образовательного центра «Мехатроника, робототехника и интеллектуальные системы». Их последняя разработка — социальный робот «Маша», который может эксплуатироваться как гид, администратор и даже помощник медработника.

С инициативой запуска проекта выступил Арзамасский приборостроительный завод имени П. И. Пландина (АПЗ). Недавно одна из участниц работ, аспирантка кафедры 704 Мария Мокрова, представила проект на Всероссийском конкурсе «Молодёжь и будущее авиации и космонавтики». Разработка была высоко оценена экспертами и завоевала первое место в номинации «Робототехника, интеллектуальные системы и авиационное вооружение». Мы попросили Марию рассказать подробнее о том, чем уникальна её роботизированная тёзка и какие дальнейшие задачи ставят перед собой разработчики.

Электронный питомец и робот-медработник

Сотрудничество МАИ и АПЗ началось немногим более двух лет назад. Постигать стандарты социально-коллабративных роботов пришлось с нуля, так как ранее в МАИ подобные проекты не велись.

Руководителем работ стал профессор кафедры 704 Николай Владимирович Ким. Также в команду проекта вошли руководитель научно-образовательного центра «Мехатроника, робототехника и интеллектуальные системы» Виталий Викторович Полянский, доценты кафедры 704 Николай Евгеньевич Бодунков и Владимир Николаевич Жидков. Первым результатом работ стал робот «Филя», выполненный в виде плюшевой собаки.

— «Филя» задумывался как робот-собеседник и информатор, помощник для одиноких людей, — рассказывает Мария Мокрова. — Он реагирует на прикосновения, виляет хвостом, поворачивает голову. Также в нём заложена функция диалога: он может напомнить распорядок дня, например, время приёма таблеток, позвонить родным своего «хозяина» или врачу, найти какую-либо информацию в интернете.

«Маша» — более сложный робот, оснащённый системой автономной навигации, использующий различные выразительные средства для передачи эмоций, способный как воспроизводить записанную речь, так и синтезировать короткие диалоги. Одной из своих целей разработчики ставили универсальность робота: то есть возможность выполнения им разных функций в зависимости от потребностей потенциального владельца.

— Сначала мы хотели запрограммировать «Машу» на выполнение функций медицинского работника, — говорит Мария. — Например, медсестра тратит час, чтобы пройти по отделению и померить всем температуру. А «Маша» могла бы экономить человеческий ресурс, измеряя температуру или давление с помощью встроенных в руку-манипулятор приборов. Также в её корпусе имеются отсеки, куда можно положить лекарства, чтобы развезти их пациентам. Встроенная камера позволяет «Маше» «узнавать» людей по лицам, а также определять эмоции, что могло бы применяться для визуальной оценки состояния пациента. Конечно, наличие всех этих функций подразумевает не замену человека, а лишь помощь ему.

Новый формат экскурсий

С развитием проекта авторы решили изменить вектор и реализовать «Машу», в первую очередь, как гида.

— Решение связано со сложностью сертификации изделий медицинского назначения. Но мы не отказываемся от идеи сделать робота-медработника и, возможно, в будущем вернемся к ней, — отмечает Мария.

Первый образец робота уже проходит испытания в качестве гида в музее МАИ. Пока из-за сложностей навигации «Маша» работает только в одной части музея, но в ближайшее время разработчики планируют решить эту проблему.

— Чтобы ориентироваться в пространстве, «Маша» оснащена специальным маячком. Он взаимодействует с другими маячками, расположенными по периметру помещения, — объясняет аспирантка МАИ. — В дальнейшем мы добавим визуальную 3D-навигацию: «Маша» сможет строить трёхмерную модель помещения, и ограничения, связанные с координацией маячков, исчезнут.

Также авторы собираются доработать конструкцию, чтобы сделать экскурсии интереснее. Например, дополнительная информация по теме экскурсий будет выводиться на специальный экран на груди «Маши», а в палец робота планируется встроить лазерную указку, чтобы экскурсанты всегда понимали, о каком экспонате идёт речь.

Основное преимущество «Маши» в том, что сценарии её работы можно постоянно менять. На следующем этапе она отправится проводить экскурсии в музей АПЗ, а вариантов дальнейшего использования — множество. Например, «Маша» может встречать гостей в отеле или ресторане, провожать их в номер или за столик, при этом «узнавая» постоянных клиентов.

— Оптимизация алгоритмов работы происходит каждый день. Мы повышаем точность навигации, внедряем синтез речи, работаем над жестикуляцией, заполнением базы данных. В настоящее время в научно-образовательном центре «Мехатроника, робототехника и интеллектуальные системы» МАИ изготавливается второй образец. Работа над роботом ведётся всего полтора года, но достигнутый результат уже позволяет выйти с «Машей» на международную арену, — утверждает Мария Мокрова.