Создатель робота FEDOR Евгений Дудоров: «Наша ключевая задача — технологический суверенитет»

Через три года после того, как FEDOR слетал в космос, мы поговорили с исполнительным директором НПО «Андроидная техника» Евгением Дудоровым об итогах этого эксперимента. А также — о будущем отечественного и мирового роботостроения, о собственном пути в профессии, о книгах и фильмах, которые должен знать каждый робототехник.

Евгений Дудоров

Исполнительный директор НПО «Андроидная техника», кандидат технических наук, лауреат премии Правительства РФ в области науки и техники, разработчик и руководитель космического эксперимента с роботом FEDOR.

Роботы в космосе

— FEDOR летал в космос в августе 2019 года. Как вы оцениваете результаты эксперимента сегодня, по прошествии трёх лет?

— Я считаю, что это было уникальное и очень важное для мировой робототехники событие. Ведь FEDOR был первым в мире роботом, который действовал на всех этапах полёта.

При выведении корабля «Союз МС-14» на орбиту он исполнял обязанности командира: имитировал штатные действия по работе с аппаратурой, регистрировал перегрузки при помощи встроенных систем, информировал ЦУП о ходе полёта.

На МКС FEDOR методом копирующего управления выполнял типовые операции членов экипажа, поддерживал диалог с ними, отвечал на вопросы.

Эксперимент продемонстрировал компетентность наших специалистов, показал, что мы способны создавать уникальные проекты. И это заметили: о нас вышло уже более 2500 публикаций в России и около 1000 — за рубежом.

FEDOR расшифровывается как Final Experimental Demonstration Object Research — финальный экспериментальный демонстрационный объект исследования. Такое имя робот получил благодаря шутке главы «Роскосмоса» Дмитрия Рогозина.

— Возникали ли какие-то проблемы при подготовке полёта?

— Часть сотрудников «Роскосмоса» относилась к эксперименту со скепсисом. Это понятно — на проекты по созданию техники космического назначения обычно отводится не меньше трёх лет. Нам же предстояло всего за три месяца доработать созданного для земных условий робота до «космического» уровня: создать ряд новых систем, провести непростые испытания, написать инструкции и обучить космонавтов. Такого в столь короткие сроки никто никогда не делал.

— В прессе появлялись сообщения о том, что к полёту готовится «брат» Фёдора. Когда мы увидим его на МКС? Какие у него будут задачи?

— Данные, полученные в ходе первого космического эксперимента, легли в основу нового проекта «Теледроид», который выполняется с декабря 2020 года.

Планируется, что к апрелю 2024 года мы сможем разработать и изготовить торсового робота, способного работать в условиях открытого космоса — то есть под воздействием солнечной радиации, экстремальных температур и вакуума.

«Теледроид» будет крепиться на специальном манипуляторе на внешней поверхности МКС или РОСС. Также мы должны разработать задающее устройство копирующего типа для управления роботом, его прототип уже прошёл испытания.

— FEDOR может работать в режиме аватара, копируя движения оператора, или автономно, под управлением ИИ. Какой из этих режимов будет преобладать при исследованиях космоса, Луны и Марса?

— Аватарный режим — скорее вынужденная мера. Идеально, если роботы будут действовать в автономном режиме. Но до этого ещё далеко: предстоит долгий путь по созданию дружественного ИИ и правил интеграции роботов в наш мир.

Нужно учитывать, что чем дальше робот находится от оператора, тем сложнее наладить процесс управления и тем выше вероятность различных сбоев в канале управления. Решить эту проблему могут помочь амбициозные проекты по созданию робототехнических устройств, способных функционировать на Луне и Марсе.

«Люди должны прописать чёткие алгоритмы или законы для роботов. И первый из них: „Роботы должны быть подконтрольны человеку“. Этот закон должен быть нерушим и иметь высший приоритет. Потому что если робот встанет над человеком, то мы исчезнем как вид!»

Евгений Дудоров

Такие роботы нам нужны

— Нужно ли роботам взаимодействовать друг с другом?

— Да, возможно, в будущем создадут аналог интернета, предназначенный для робототехнических устройств, — систему «Робонет», объединяющую их в единое информационное пространство, с определёнными законами и правилами. Это позволит решить многие задачи, особенно в критических условиях.

Приведу пример: в одной из квартир многоэтажного дома произошёл пожар, требуется эвакуация людей. Если по соседству будут антропоморфные роботы, то они, взаимодействуя между собой, смогут спасти людей до прибытия соответствующих служб.

— Роботы-пылесосы и промышленные роботы отлично выполняют свою работу, но при этом не похожи на людей. Так нужна ли антропоморфность или это просто дань научной фантастике?

— Не совсем так. Промышленные роботы в основном применяются для решения рутинных задач в условиях чётко определённой среды. И их сервисные собратья вроде упомянутого вами робота-пылесоса тоже работают в довольно узком спектре функций. Перейти через порог в другую комнату, спуститься или подняться по лестнице, определить предметы, способные вывести их из строя (например, лежащий на полу шнур от зарядки телефона или носок), им не под силу.

А вот антропоморфные роботы, напротив, могут выполнять сложные задачи в условиях «человеческой» среды, используя те же инструменты и приборы, что и человек.

Возможно, именно поэтому даже в первых фантастических книгах о роботах описывались устройства, похожие на нас. Вспомните, например, пьесу Карела Чапека «Россумские универсальные роботы» 1920 года.

— Существует эффект зловещей долины. Не будут ли похожие на людей роботы отпугивать потенциальных покупателей своим видом?

— Пока робот не будет на 100% похож на человека, он найдёт своего покупателя. А к полной нашей копии действительно может возникнуть отторжение: люди будут воспринимать её скорее как восковую фигуру, а не как живой организм.

Но и этот эффект будет нивелироваться по мере развития робототехники — по крайней мере, так нас убеждают в фильмах, посвящённых этике и морали, психологии и философии будущих взаимоотношений живых и кибернетических организмов. Например, в сериале «Мир Дикого Запада» или фильме «Робот и Фрэнк».

Да и практика это подтверждает. Уже сегодня многие спокойно воспринимают робототехнику в своей повседневной жизни. За последние 10 лет существенно снизился уровень шока новизны. И всё благодаря сообщениям в СМИ о роботах, которые появляются практически ежедневно.

— Будут ли востребованны такие роботы, как София Дэвида Хэнсона или Tesla Bot Илона Маска? Удастся ли наладить их массовое производство?

— Всё зависит от цены и набора функций. Снйчас робот — очень дорогое устройство, которое применяется в основном для решения сложных задач там, где человек не может работать эффективно и безопасно.

И поэтому логичным выглядит заявление Илона Маска о намерении наладить серийный выпуск роботов. У него есть заводы по производству автомобилей, а также дилерская сеть по их реализации и обслуживанию. То есть инфраструктура уже готова, нужен только продукт. По тому же пути идут Hyundai, купившая Boston Dynamics, и Honda со своим ASIMO.

О технологическом суверенитете

— В 2020 году Россия заняла второе место в мировом рейтинге производства сервисных роботов. Смогут ли отечественные компании и дальше конкурировать с иностранными?

— Российские компании готовы предлагать конкурентные продукты. Если говорить в целом о робототехнике в России, то потребность в ней есть. Она даже растёт с каждым годом, и это, безусловно, радует.

Однако инвестиционная активность российских предпринимателей, способных выводить робототехнические разработки на внутренние и внешние рынки, намного ниже, чем у предпринимателей из развитых стран. Нам не хватает центрального органа власти, который мог бы наладить взаимодействие между заказчиками и исполнителями с учётом задач государства.

Кроме того, наши высокотехнологичные проекты в робототехнике, да и в других областях, согласуются, к сожалению, годами. За это время они нередко либо утрачивают актуальность, либо становятся совсем ненужными.

— В других странах всё происходит быстрее?

— Приведу пример: японский стартап GITAI смог менее чем за год привлечь около миллиарда рублей на создание манипулятора космического назначения. В августе 2021 года его уже отправили на МКС.

В наших реалиях привлечение финансирования для подобного проекта заняло бы от трёх до пяти лет, а выделенная сумма была бы ниже в два-три раза. В ближайшие годы нам предстоит сделать очень многое, чтобы российских роботов видели не только на внутреннем рынке, но и в других странах.

— Сегодня много говорят о санкциях. Удастся ли России обеспечить технологический суверенитет в робототехнике?

— Это одна из наших ключевых задач. Для её выполнения в России создан Консорциум робототехники и систем интеллектуального управления AiRobot, председателем которого я являюсь. В него уже вошёл ряд ведущих предприятий.

Мы выделили первоочередные задачи на ближайшее время:

• Создать в структуре Министерства промышленности и торговли РФ Департамент технологий робототехники и базовых элементов с широким набором полномочий, способствующих развитию робототехники.
• Проработать механизмы выделения денежных средств, организовать работу в соответствии с перечнем приоритетных направлений развития робототехнического комплекса.
• Разработать комплексную программу развития робототехники и её компонентной базы в РФ на долгосрочный период, включить её в структуру нацпроектов.
• Провести сравнение и синхронизацию отдельных программ и стратегий по развитию робототехники.
• Проработать механизм организации исследований в области высокорисковых технологий по созданию перспективных робототехнических решений и базовых компонентов.
• Проработать меры поддержки в виде налоговых льгот для разработчиков и производителей компонентной базы и самих роботов (по примеру налоговых льгот для IT-компаний).
• Создать единую концепцию образования для подготовки кадров в области робототехники в виде непрерывного процесса: детский сад — школа — вуз — повышение квалификации.

И это, конечно, далеко не полный список того, что предстоит сделать. Пришло время понять, что если мы не будем делать свою компонентную базу и своих роботов, то в лучшем случае мы будем приобретать решения вчерашнего дня за рубежом, а в худшем — вообще останемся без робототехники.

Делать роботов — это фантастика

— Как вы пришли к робототехнике? Был ли это осознанный выбор или стечение обстоятельств?

— В юности, когда я учился в школе под Магнитогорском, мечтал служить в ФСБ и заниматься конструкторскими разработками. В какой-то степени мои мечты сбылись.

Когда меня в 2014 году пригласили на должность технического директора в НПО «Андроидная техника», я отнёсся к этому предложению с большим скепсисом, так как ничего не понимал в робототехнике. В первое время даже уклонялся от встреч.

Но однажды всё-таки пришёл — и полностью поменял свою точку зрения. Я увидел, какой перспективной может быть эта отрасль. Так я попал в команду и оказался в увлекательном мире новых технологий.

— Вы часто ссылаетесь на фантастические произведения и фильмы. Какие из них произвели на вас особое впечатление? Что порекомендуете нашим читателям?

— Мои рекомендации по фильмам: «Робот и Фрэнк», «Алита», «Мир Дикого Запада», «Искусственный разум», «Двухсотлетний человек», «Дюна», «Звёздные войны», «Аванпост», «Толя-робот».

«Особое впечатление на меня произвели два фильма: „Робот и Фрэнк“ и „Мир Дикого Запада“. Первый наглядно демонстрирует психологические моменты в контексте привязанности человека к роботу и наоборот. А второй — показывает человеческое желание довлеть над другими существами, пусть даже и механическими».

Евгений Дудоров

Книг, конечно, гораздо больше, но я бы отметил несколько: «Рассказы о роботах» Айзека Азимова, «Основы робототехники» Евгения Юревича, «Шок будущего» Элвина Тоффлера, «Четвёртая промышленная революция» Клауса Шваба.

— Вы и сами приложили руку к созданию фантастических фильмов. Изделия НПО «Андроидная техника» использовались в картине «Аванпост». Верно?

— Действительно, две наши разработки, экзоскелетный комплекс и биоморфный четырёхногий робот, были задействованы в съёмках фильма «Аванпост» режиссёра Егора Баранова. С идеей обратился наш партнёр Владимир Белый. Это был очень полезный опыт, который помог улучшить наши устройства.

— Каким образом?

— Оказалось, что одно и то же действие актёрам приходится повторять несколько десятков раз для съёмок различных дублей. При этом оборудование подвергается большим нагрузкам и ударам.

Со съёмочной площадки к нам вернулся не экзоскелет, а буквально груда металла. (Смеётся.) Мы поняли, что технику нужно дорабатывать, — и в результате сделали её более качественной и надёжной.

К сожалению, проектов, подобных «Аванпосту», пока не так много, как хотелось бы. Мы могли бы предложить нашим киностудиям несколько моделей роботов для съёмок новых фильмов.

— Как вы оцениваете работу по развитию робототехники в России?

— Сегодня в России около 300 компаний, которые занимаются разработкой, производством и интеграцией робототехнических решений. В некоторых направлениях мы занимаем лидирующие позиции — например, в создании роботов для коммуникационного взаимодействия.

При этом, как я уже говорил, в России робототехника не имеет отраслевого закрепления, ей занимаются все понемногу. Пока у нас нет чёткой политики и программы развития.

Частично эти процессы запущены в Национальном центре развития технологий и базовых элементов робототехники под эгидой «Фонда перспективных исследований». Но этого явно недостаточно. Необходимо подготовить всеобъемлющую программу национального развития робототехники.

Роботы ставят людей на ноги

— Расскажите о медицинских разработках вашего НПО.

— Робототехника в мединдустрии — тренд последних 5–6 лет. С каждым годом продуктов по этой теме становится всё больше, мы тоже стараемся не отставать.

Сегодня у нас в работе комплекс для ассистирования деятельности хирурга, а также робот, проводящий УЗИ (совместная работа с партнёрами из МГТУ им. Г. И. Носова). Из готовых продуктов отмечу роботизированное кресло-коляску и комплекс для реабилитации после инсульта, а также абилитации детей с ДЦП.

— Востребованны ли они?

— Изделия действительно заслуживают внимания. Ежегодно в России регистрируют около 450 тысяч новых случаев инсульта. В результате люди становятся инвалидами и нуждаются в длительном восстановлении, проводить которое очень непросто. Аналогичная ситуация и у детей с поражениями головного мозга. Абилитация пациентов с ДЦП — сложный и трудоёмкий процесс.

Проблема усугубляется дефицитом квалифицированных специалистов по реабилитации. Мировой тренд решения этой проблемы заключается в применении роботизированных реабилитационных комплексов.

— Робокомплекс «Экзокисть» — из их числа?

— Да. Кстати, над ним мы работаем совместно с РНИМУ им. Н. И. Пирогова и Институтом высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН. Мы уже получили линейку высокоэффективных реабилитационно-восстановительных комплексов «Экзокисть-2», «Отрез» и «Юниор». С их помощью можно вернуть пациентов с неврологическими патологиями к трудовой деятельности и полноценной жизни.

С 2017 года в медицинских учреждениях РФ введено в эксплуатацию 27 комплексов «Экзокисть». Более 4500 пациентов прошли реабилитацию с их помощью. Медперсонал высоко оценивает эффект от их применения.

По оценкам специалистов, минимальное количество таких комплексов, в котором нуждается российская медицина, составляет 450–500 штук. А максимальное — 2500. Сейчас прорабатываются варианты запуска программ активного внедрения комплексов в медицинских учреждениях нашей страны и за её пределами.

Как роботы учат людей робототехнике

— НПО «Андроидная техника» также выпускает и робототехнические комплексы для высших учебных заведений. Расскажите о них подробнее.

— Прежде всего, это человекоподобные полноразмерные роботы для научных исследований, связанных с динамическим равновесием, автономным перемещением, техническим зрением, взаимодействием с различными объектами.

Также мы можем оборудовать для учебного заведения полноценную научно-исследовательскую лабораторию. Например, у нас есть комплекс, состоящий из двух антропоморфных манипуляторов, размещённых на стенке лабораторного стола. По периметру располагаются камеры технического зрения. Исследователи могут программировать перемещение манипуляторов в рабочей зоне по сигналам, поступающим от камер.

Такую систему можно обучить игре в шахматы, сборке пирамид из кубиков и другим подобным действиям.

Отмечу, что при поставке оборудования по заказу образовательного учреждения «Андроидная техника» заключает с ним договор на проведение актуальных для нас исследований. Так мы стимулируем формирование в вузах научных команд, способных предложить новые технические решения.

«Наша задача состоит не только в том, чтобы разрабатывать передовые робототехнические комплексы, но также и в том, чтобы ставить амбициозные цели и стимулировать развитие исследователей и разработчиков».

Евгений Дудоров

В настоящее время у нас в кооперации свыше 120 вузов страны. В 15 из них организованы совместные лаборатории. Это, например, Казанский (Приволжский) федеральный университет, Самарский государственный медицинский университет, Балтийский федеральный университет им. И. Канта, Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова.

Помимо работы с вузами, мы также развиваем взаимодействие с различными довузовскими образовательными центрами. Например, активно работаем с центром «Сириус». На протяжении последних пяти лет участвуем в таких мероприятиях, как «Космостарт» и «Космофест», проводимых «Роскосмосом» для школьников и студентов.

— Какие исследования и учебные мероприятия можно проводить с помощью ваших роботов?

— Самые разные! От взаимодействия с простыми объектами до имитации полёта на Луну. В целом сейчас нет каких-либо ограничений по проводимым исследованиям, ограничены лишь возможности того или иного коллектива.

Недавно мы провели несколько конкурсов, в которых участники создавали решения для автономной работы человекоподобного робота на Луне. Условия имитировали в виртуальном пространстве с помощью представленных нами моделей робота. Отрадно, что большая часть участников хорошо справились с решением.