Беспилотники испытывают — оценку получают разработчики
Не первый раз доктор технических наук, профессор РАН Роман Мещеряков, директор Центра интеллектуальных робототехнических систем Института проблем управления им. В.А.Трапезникова РАН, дает интервью «Поиску». Потому что ему всегда есть что рассказать нового и интересного. Роман Валерьевич и его сотрудники разрабатывают робототехнические системы. Для начала создали команду роботов-футболистов. Думающих, понимающих, как надо, например, «играть без мяча», умеющих выбирать позицию на поле и, конечно, забивать голы. Были и роботы, работающие рядом с человеком, а дело это отнюдь не простое для тех и для других. Человек должен быть абсолютно уверен, что робот не причинит ему вреда, не подведет, станет верным, надежным помощником.
А когда роботы сделаны, извольте их испытать, доказав безопасность, надежность, совершенство. Дело далеко не простое. Недаром Российский научный фонд выделил ученым института двухгодичный грант №23-29-00681 («Распределенная сеть полигонов для отработки сценариев применения гетерогенных групп транспортных средств с электрическим приводом в сложных климатических и ландшафтных условиях», руководитель проекта доктор технических наук Н.Коргин).
— Итак, как тестируют роботы?
— Говорить будем о роботах-трудягах, тех, что на колесах и гусеницах, а еще и крылатых. Работающих не только на земле и в воздухе, но и под водой, — начинает рассказ Роман Валерьевич. — И прежде всего нас интересует их безопасность. Да, у всех роботов есть (или предполагается) «красная кнопка»: стоит ее нажать — и робот остановится. Но происходит это в исключительных случаях, а их быть не должно. Ведь воспользоваться кнопкой — значит расписаться в своей беспомощности и отчаянии. А для беспилотного аппарата чаще всего это гибель. И без лишних слов ясно: испытания — экзамен для разработчиков. По тому, как их детища справляются с заданием, судят о квалификации и опыте специалистов.
Для испытания робототехники в РФ более 30 полигонов, принадлежащих различным ведомствам. Работы им хватает — ведь роботы самые разные. Робот-спасатель разбирает завалы во время чрезвычайных происшествий. В сельском хозяйстве вместо человека собирает плоды. Но может и растения опылять, и сорняки выдергивать — да мало ли чего еще. Робот-амфибия движется по земле, потом входит в воду, чтобы отыскать, предположим, место аварии на трубопроводе, или помогает водолазам заделать пробоину в корпусе судна. А еще определить соленость воды, наличие течений и их скорость… Есть и медицинские роботы. По кровотоку они проникают в нужную область организма, чтобы лечить больного. Отдельно стоят транспортные средства на электрическом приводе. Они действуют часто группой в сложных климатических и ландшафтных условиях.
При испытаниях важно все. Как, например, беспилотные автомобили следуют в колонне вместе с обычными машинами? Безопасно ли это? Как реагируют на покрытия? Понятно, что на шоссе проблем не возникнет, а если бездорожье? Как преодолевают песок, суглинки, водные препятствия? Справятся ли с так называемой пересеченкой в предгорьях? Осилят ли подъем или спуск в 15, а то и 40 градусов? Как быстро будут принимать решения при чрезвычайных ситуациях? А их предостаточно. Пожар на газопроводе, например. Потушить сразу его не удастся, но можно локализовать, исключив возможность распространения. Человеку в этой сверхраскаленной среде работать просто невозможно. А роботу? На насосной станции при загрузке цистерн произошло ЧП — вспыхнул пожар. Опять вся надежда на роботов. И они уже есть и работают. На очереди создание пожарного робота-высотника. Чтобы тушил огонь, скажем, на высоте 20-го этажа. Вертолет в условиях города туда вряд ли стоит направлять. Другое дело беспилотник с привязанной к нему платформой со шлангом, по которому с земли подается специальная пена. Она намного легче воды и как одеялом накрывает очаг возгорания, перекрывая доступ кислорода и не давая огню распространиться. Еще одна угроза — повышенный радиационный фон. Человек рисковать жизнью не должен — для этого и нужен робот. Он обнаружит опасность и, следуя инструкции, дезактивирует радиацию. А как робот с этим справится, покажут испытания.
— Что из себя представляют полигоны?
— Они занимают огромную площадь, поскольку должны вместить в себя массу всего. Например, «пересеченку» с холмами, рвами, искусственными водоемами, участками бездорожья… Железнодорожную ветку с несколькими товарными вагонами и цистернами. Насосную станцию для перекачки нефтепродуктов… Может быть, даже участок газопровода. А еще развалины и обломки. Предусмотрено, кажется, все. Я побывал на учебно-тренировочном испытательном полигоне Оренбургского филиала ФГБУ ВНИИ пожарного оборудования МЧС России — он произвел на меня сильное впечатление.
Роботу предъявляется масса требований. Мы должны быть уверены, что он правильно понимает команды оператора и в состоянии их выполнить. Определяем, как с этим справляются заложенные в нем системы искусственного интеллекта, как оценивают обстановку и собственные возможности. Может ли, скажем, робот пройти очередное препятствие или, чтобы не рисковать, сделает «крюк»? Главное, чтобы не тупо стремился выполнить задание, а «осмысливал» его сложность, решал, справится с ним или нет. И если «понимает», что задача ему «не по зубам», то обратится ли за помощью к оператору? А мы обязаны предусмотреть самые разные ситуации, в которых может оказаться робот. Поэтому испытатели напрягают все свои знания и фантазию — иначе не создать программу для проверки возможностей аппарата. И полигон должен ее смоделировать.
— Расскажите о запомнившемся вам испытании…
— Пожалуй, то, что проходило на полигоне в Подмосковье, недалеко от Воскресенска, примерно полтора года назад. Запомнилось не своей трудностью, а возложенной на меня ответственностью. Тогда испытывалось несколько типов беспилотных летательных аппаратов. С разными режимами управления: автономными полностью и частично, а также под контролем оператора. Была осень, дул довольно сильный ветер, что осложняло полеты. Задание было достаточно простое. Довольно крупный беспилотник (2 м в диаметре) должен был доставить груз (12 кг) в заданную точку, где его нужно было перегрузить (это делали люди) на более легкие дроны. А мы тестировали все этапы полета: как беспилотник взлетал и набирал скорость, как держал курс, снижался и садился (учитывая, что ветер все время менял направление). Нас интересовало и как справляются с этим операторы, насколько профессиональны их команды, уверенно ли они контролируют полет, проходивший в автоматическом и ручном режимах. Отмечу, что для беспилотника это одно из самых легких заданий. По-настоящему сложное — приземление в заданную точку. В автоматическом режиме беспилотник должен обнаружить место посадки. То есть сам проложить курс, а не полагаться на помощь оператора. Рассчитать маневр снижения, чтобы приземлиться в заданную точку — круг диаметром в 1,5 метра с буквой Н посередине. Из семи приземлений пять он выполнил на отлично. Понятно, что это не предел и испытания будут продолжены. Их результат должен быть убедительным: скажем 10 из 10 или 9 из 10. В каждом конкретном случае мы сами устанавливаем «планку». Главное, у нас не должно оставаться сомнений в совершенстве устройства.
— Испытания закончены, что дальше?
— Сегодня полигоны имеют право давать заключения после успешного окончания испытаний. Для одних производителей этого достаточно, для других — нет. Единая система сертификации как часть государственной программы стандартизации на проведение испытаний роботов пока еще «в начале пути». Но как бы то ни было, робототехнические устройства успешно создают — и они идут в серии. А испытания на полигоне по сути подтверждают их качество, это их гарантия.
— Что грант РНФ от вас потребовал и что дал?
— Требовалось организовать полигоны в труднодоступных местностях. Благодаря РНФ теперь мы можем использовать испытательные базы трех научных центров РАН. Кольского, расположенного за полярным кругом. И двух на Кавказе: в Кабардино-Балкарии и Специальной астрофизической обсерватории РАН в Архызе. В сотрудничестве заинтересованы и мы, и коллеги из центров — у них появилась возможность вместе с нами разрабатывать сценарии применения гетерогенных групп транспортных средств с электрическим приводом в сложных климатических и ландшафтных условиях. А перед нами открылась перспектива отрабатывать методику испытаний в самых разных условиях. Одно дело полигон в Подмосковье, на равнине, и другое — в горах. Разница в требованиях к роботам огромная. Важно, чтобы они действовали в группе: и беспилотник, и наземное средство. Ведь чтобы всесторонне оценить состояние аппаратов, создать эффективную методику тестирования робототехнических систем, необходима обширная, всеохватывающая программа испытаний. Ее и предоставляют полигоны.
Юрий Дризе
На снимке: Испытания транспортных средств в Кабардино-Балкарии на Эльбрусе
Фото предоставил Р.Мещеряков
Нет комментариев