Инженеры Boston Dynamics живут с собаками-роботами: умные машины делят кров с настоящими животными

C приходом пандемии Сэм Сейферт, как и миллионы других американцев, был вынужден перейти на «удаленку». Но ему сложно работать из дому. Его работа большая, шумная, громко топает по квартире и раздражает соседей.

Увы, с роботами в этом плане сложно — они никогда не отличались особым изяществом и грациозностью.

Сэм — инженер в Boston Dynamics. Он обновляет программное и аппаратное обеспечение для звездного продукта компании, четвероногого робота Spot. Его начали продавать почти год назад, и с тех пор его использовали на стройплощадках, заводах и морских нефтяных платформах.

Четвероногие роботы — пока еще малоизвестный рабочий аксессуар, и производитель до сих пор улучшает своего робота — пытается научить его карабкаться по лестницам и передвигаться по скользким поверхностям.

70 роботов поехали домой к инженерам

Обычно такая работа проводится в штаб-квартире компании, там для испытаний достаточно места и ресурсов. Но во время карантина инженерам пришлось импровизировать: десятки роботов отправились на «удаленку» вместе с сотрудниками. Их начали тестировать в гостиных, дворах и подвалах по всей стране.

По словам Сейферта, в марте он как-то пришел на работу, и его тут же развернули домой, нагрузив еще и роботом. Сначала идея поработать дома показалась ему интересной, но проблемы не заставили себя долго ждать.

Спота разрабатывали для промышленного применения, он очень шумный. А уж в маленькой бостонской квартирке шум был вообще невыносимый.

«Спот издает множество громких звуков. В инженерных мастерских или больших помещениях это не так заметно, но в маленьком замкнутом пространстве сразу ощущается», — сообщил Сэм.

Бродящий по крохотной квартире робот вскоре вызвал жалобы на шум

После жалоб соседей на шум Сэм начал выводить робота на улицу. Там было очень холодно. Кроме того, приходилось таскать эту махину в 30 килограмм по лестницам — со второго этажа и обратно много раз в день.

Поначалу он пробовал работать из машины, оставляя робота снаружи. Потом надевал лыжную экипировку, чтобы держать руки в тепле. Но для работы все равно было слишком холодно.

«Первое правило программирования такое: если у тебя замерзли пальцы, значит ты что-то делаешь не так», — смеется Сэм.

Пришлось пойти на компромисс: кодить в квартире, потом выносить робота на улицу, тестировать, затаскивать его обратно, чтобы зарядить, анализировать результаты — и начинать все заново.

В итоге он просто выдохся физически. За три дня таких упражнений Сэм довольно сильно похудел. Но компания требовала масштабных обновлений, чтобы улучшить мобильность робота, и инженеру пришлось искать новые способы выполнять свою работу.

Как создавали необходимые условия из подручных средств

Тестирование робота Spot требует физических усилий, как утверждает ведущий робототехник Boston Dynamics Зак Джаковски. Цель компании — превратить робота в «мобильную платформу»: многофункциональный механизм, который может следовать за человеком куда угодно. И даже посещать те места, куда человек добраться не может.

«Наши основные клиенты покупают робота для промышленных и коммерческих нужд, чтобы засылать его туда, где нельзя находиться людям, — поясняет Джаковски. — Обычно потому, что это опасно, или приходится делать это так часто, что человек может сойти с ума. Например, таскать камеру по всему заводу по 40 раз в день и снимать одно и то же».

У Джаковски дома нет робота, но пока мы беседуем с ним по скайпу, видим некоторые памятные вещички. Над его правым плечом висит плакат, на котором Спот изображен компаньоном космического пирата (по словам Джаковски, арт сделан фанатом робота на DeviantArt). Слева от него — распечатка, похожая на старомодную иллюстрацию для National Geographic. На ней четвероногий робот BigDog, разработанный инженерами Boston Dynamics, тащит боеприпасы, как вьючный мул.

«Фан-арты — бесценный бонус нашей работы. Кто-то начинает рисовать то, чем ты занимаешься, — смеется Джаковски. — Если вы работаете в творческой профессии и находятся люди, которым небезразлична твоя работа, — лучшего и желать не стоит».

Вряд ли это удивительно — Спот очень популярен в соцсетях. Но инженеры Boston Dynamics много размышляют над тем, как люди будут реагировать на их роботов. Анималистический дизайн и впрямь может смутить. Кажется, что эти роботы должны вести себя как животные, реагировать на звуки, поворачиваться, чтобы посмотреть на что-нибудь. Между тем у робота со всех боков установлены камеры, обеспечивая обзор в 360 градусов, и поворачиваться нет нужды.

Почему робот двигается как животное

По мнению Джаковски, конструкторы хотя и вдохновлялись природой, но Спот создавался прежде всего как робот. То, что он двигается как животное, просто показывает, что инженеры и эволюция выбрали одинаковые решения.

«Животные так ходят, потому что они эволюционировали миллионы лет, вырабатывая наилучший способ перемещения. Если пытаться с нуля создать машину, чтобы она двигалась как можно эффективнее, в итоге получится “конвергентная эволюция”», — говорит Джаковски.

С начала пандемии перед инженерами стоял вопрос, как обновить программное обеспечение робота, чтобы добавить в него новые функции мобильности и автономности. Обновления вышли в мае (Spot 2.0), и львиная доля кода была написана в домашней обстановке.

Когда первые модели Спота отправились к покупателям в прошлом году, навигация была примитивной. Роботом нужно было управлять с помощью контроллера, похожего на Nintendo Switch — по центру экран, куда подается картинка с камеры, по бокам джойстики для управления. Робота можно было провести по маршруту, который он запоминал и по которому мог снова пройти автоматически.

Spot 2.0 умеет чуть больше – можно задавать маршрутные ориентиры, запускать запрограммированные «миссии» (например, патрулирование или инспекция). Загружать и редактировать внутренние карты тоже стало удобнее по сравнению с предыдущей версией.

По словам Джаковски, главная цель — облегчить использование робота, чтобы им могли управлять даже люди с минимальными техническими навыками. «Лучший отзыв, который мы получили – “Сделайте так, чтоб нам было меньше работы”», – говорит он.

Зачем заставлять робота падать

Когда Спот не проходит полевые испытания, инженеры собирают данные с пострадавших узлов и воссоздают сценарий, вызвавший проблему. В версии 2.0 решили вопрос с передвижением робота на скользких поверхностях. Даже четырех ног может не хватить, чтобы удержаться на металлическом полу, скользком от нефти или смазочных материалов.

Как обычно придумывают решение? «Мы отправляемся в лабораторию, — рассказывает Джаковски, — и воссоздаем похожие конструкции, чтобы посмотреть, как будет падать робот». Сделать это в домашних условиях было сложновато, пришлось импровизировать. Один сотрудник сделал скользкий пол, подложив под ноги роботу деревянную дощечку, накрытую вощеной бумагой, а затем выдернул дощечку за шнурок.

Воссоздание скользкой поверхности с помощью вощеной бумаги и дощечки. Видео: Boston Dynamics

Пришлось бороться и с ограниченным пространством. Сейферт, которому никак не удавалось протестировать робота в собственной квартире, в итоге перебрался к родителям. У них частный дом на берегу озера и места больше как внутри, так и снаружи. Появилась и компания — брат и его собака, которые подружились с роботом.

«Поначалу собака испугалась Спота, но теперь привыкла, — рассказывает Сейферт. — Она всюду ходит за нами, пока мы проводим тесты на улице».

Еще один инженер говорит, что домашних животных робот не беспокоит. С роботом взаимодействовала соседская собака — она подошла понюхать, разочаровалась и потеряла интерес.

Сейферт, как и другие, был вынужден создать дома так называемую враждебную среду, чтобы испытать навигационные способности Спота.

«Я много времени провел, всячески преображая подвал в доме родителей – перетаскивал вещи туда-сюда, повсюду расставлял козлы и все такое», — поясняет Сейферт.

Иногда нужно было построить полосу препятствий, иногда — сымитировать людное место или свалку, чтобы проверить, может ли Спот лавировать среди мусора и вещей.

Спот прогуливается по подвалу в доме родителей Сейферта. Видео: Sam Seifert

Чтобы подготовить сотрудников к работе на дому, служба безопасности компании составила новое руководство для инженеров. В старых правилах в основном рекомендовалось держать робота на безопасном расстоянии от людей. Сейферт вспоминает один инцидент, когда человек, не зная особенностей Спота, подошел и стиснул робота в медвежьих объятиях.

«Люди, незнакомые с роботами, обращаются со Спотом как с собакой. Когда вы имеете дело с собакой, вы обычно подходите и наклоняетесь, чтобы погладить. К счастью, никто не пострадал, но Спот оснащен мощным двигателем и множеством сочленений, которые могут вас “ущипнуть”». Поэтому теперь инженеры предупреждают всех, что приближаться небезопасно.

Впрочем, если что-то пойдет не так, всегда есть большая красная кнопка. Выключатель встроен в приложение для управления роботом, но может быть установлен в виде обычной кнопки на корпусе. Нажать один раз — робот замрет. Нажать дважды — и машина мягко осядет на землю. И никаких проблем.

Как Спот учится играть

Пока что несчастных случаев на дому не было. В Boston Dynamics готовятся к новому масштабному апгрейду: коммерческий запуск манипулятора, который крепится к голове робота. Это открывает массу возможностей, робот сможет выполнять новые виды работ, но пока что его обучают подбирать мусор.

Энди Барри тоже работает инженером в Boston Dynamics и брал робота домой. Прихватил и один из двух прототипов новых манипуляторов. Как и Сейферт, в последний раз он приходил в офис в начале марта. И ему тоже повезло вместе с женой перебраться к родителям в западный Массачусетс.

«Я закинул своего робота в багажник вместе с монитором жены, одеждой и ноутбуком. У родителей дом куда больше нашей квартиры в Кембридже, так что там хватило места, чтобы выпустить Спота погулять» — рассказал Барри.

Он говорит, что пока люди не особо возражают против робота в доме. «Мои соседи, похоже, ничего не заметили. Почтальон и глазом не моргнул. Наверное, он привык к собакам». Хотя иногда кто-то все же замечает и пялится.

«Я несколько раз видел, как мимо дома проезжала машина, но через несколько секунд возвращалась, водитель останавливался и снимал на телефон», – рассказывает Барри.

Но соседи там доброжелательные, большинство из них уже привыкли видеть, как инженер выводит робота на прогулку.

Как люди реагируют на робота

Как и Сейферт, Барри пишет код для программы, загружает его в робота, тестирует и анализирует результаты. Но его Спот не пробирается по домашним лабиринтам. Его работа — разработать манипулятор, поэтому инженер разбрасывает повсюду различные предметы, а робот их подбирает.

На сегодня робот научился подбирать полотенца, мусор и случайные «небьющиеся финтифлюшки». В одном из тестов инженер разбросал по подъездной дорожке рассортированный для переработки мусор и заставил робота все подобрать. Правда, ему пришлось немного прибраться после, поскольку Спот пропустил некоторые вещи.

Он также пытался обучить Спота несложной игре — забрасывать мяч в отверстие, прорезанное в доске (cornhole).

Спот на поводке пробует себя в классической игре на свежем воздухе. Видео: Andy Barry

В компании пока не особенно охотно комментируют работу манипулятора. Но Барри говорит, что они изначально сосредоточились на разработке хватательной функции, которая пригодится в промышленной сфере – работать с клапанами, рычагами и прочими подобными инструментами.

Значит ли это, что однажды Спот будет помогать вам дома? Не стоит обнадеживаться. Несмотря на то что инженерам удалось поработать с роботом в домашних условиях, все они подчеркивают, что это все же промышленная модель, она не подходит для кухни или гостиной.

«Многие люди, незнакомые со Спотом, думают, что его можно отлично приспособить для домашней работы – помогать старикам, больным или людям с особыми потребностями, — говорит Сейферт. — Думаю, это достойная цель, к которой, безусловно, надо стремиться. Но пока что технологии требуется серьезная доработка, прежде чем робот станет пригоден для работы в ограниченном пространстве рядом с людьми».

А сейчас только инженеры Boston Dynamics смогут взять Спота домой на лето. И это, вероятно, к лучшему.