С каждым годом роботы-спасатели становятся все совершеннее. Этой весной китайские разработчики сделали очередной шаг по лестнице технологического прогресса, представив робота-спасателя на основе ИИ. Китайский робот способен без участия оператора находить пострадавшего, оказывать ему первую медицинскую помощь и транспортировать в безопасное место. Однако роботы до сих пор не заменили человека в спасательных операциях, говорит эксперт в области робототехники и мехатроники Павел Сидоров. В прошлом Павел работал в CFT group – одном из ведущих мировых поставщиков сложного производственного оборудования, а сегодня занимает позицию field-инженера в компании Swisslog Healthcare. В своей книге «Робот-спасатель нового поколения. Методика и концепция разработки» Павел Сидоров предлагает уникальные технические решения, помогающие сделать поиск и транспортировку пострадавших людей еще эффективнее и безопаснее. Мы поговорили с Павлом о том, каким должен быть современный поисково-спасательный робот и почему копия его разработки украшает библиотеку МГТУ Станкин.
— Роботы помогают человеку выполнять опасную и вредную работу, например во время поисково-спасательных операций. Однако используют их пока не слишком активно. В чем вы видите главные недостатки современных роботов-спасателей?
— Роботы-спасатели трудятся совместно с людьми уже достаточно давно, но их применение пока действительно носит эпизодический характер. Несмотря на существующие технологии, почти все поисково-спасательные работы, включая их проведение в опасных условиях, выполняются человеком, что увеличивает риски для спасателей и замедляет процесс эвакуации. Это происходит из-за ключевых недостатков, присущих современным моделям роботов, таких, например, как сложность конструкции, а значит, невысокая надежность и риск отказов, что недопустимо в спасательных операциях. Кроме того, сложные устройства требуют длительного времени подготовки к работе, что может быть критичным в экстренных ситуациях. Многие роботы сложны в управлении, медлительны и неповоротливы даже при достаточном уровне квалификации оператора.
— Если не ошибаюсь, ваша карьера в сфере робототехники начиналась в CFT group – одном из ведущих мировых поставщиков сложного производственного оборудования. Вы занимались оптимизацией роботизированных линий на автомобильных предприятиях России. Например, реализовали на Горьковском автозаводе крупный проект по пуско-наладке новых ЧПУ-станков. Чем вам запомнилась эта работа?
— Интеграция новых ЧПУ-станков в существующую производственную линию крупнейшего российского автомобильного завода была ответственной задачей, так как требовала точного планирования, координации работы нескольких команд, позволяющей сократить времени простоя, поскольку каждое отклонение от графика могло существенно повлиять на производственный процесс. Это была сложная и интересная задача. Я занимался установкой и запуском станков, адаптацией их параметров под требования завода и контролем за их корректной интеграцией в текущую производственную систему. Успешная реализация этого проекта стала возможной благодаря координации работы различных команд: монтажных бригад, операторов оборудования, инженеров.
— Судя по всему, опыт, который вы тогда получили, позволил вам хорошо изучить недостатки существующих моделей и написать впоследствии книгу «Робот-спасатель нового поколения. Методика и концепция разработки». Так и было?
— Действительно, моя работа по введению в эксплуатацию сложных автоматизированных линий, в которой подавляющее большинство работ выполняют сложные роботы, сыграла свою роль. Я вижу, что и во многих современных роботах-спасателях применяются отдельные удачные решения, но этого мало. Из-за отсутствия комплексного подхода такие модели в лучшем случае оказываются бесполезными, а в худшем становятся обузой для спасателей. Например, роботы, специализирующиеся на транспортировке, зачастую не обладают возможностью погрузки пострадавшего, а это критично в случае, если он сильно травмирован или находится без сознания. А роботы, обладающие погрузочными манипуляторами, как правило, громоздки и не могут преодолевать сложный рельеф.
— В своей книге вы описываете новый подход к созданию более эффективных моделей. Ваша концепция оригинальна тем, что вы предлагаете универсального спасателя, способного самостоятельно выполнять любую задачу в ходе спасательной миссии, и делать это быстрее и безопаснее, чем существующие машины. Расскажите о вашем роботе.
— Да, мой робот-спасатель выполняет автономный поиск и безопасную эвакуацию пострадавших без участия человека. Основная инновация заключается в объединении функций поиска, захвата и транспортировки в одном устройстве с минимальным временем выполнения операций. Эта полная автоматизация процесса, безопасность и скорость эвакуации как раз и стали его отличительной особенностью.
— Как известно, при погрузке пострадавшего крайне важно не нанести ему дополнительных травм, и ваш робот на это способен. Как вам удалось этого добиться, с помощью каких технических решений?
— Вы верно подметили одну из основных проблем роботов-спасателей, ведь пострадавшему при погрузке легко причинить больший вред. Кроме того, что погрузка эвакуированного — это сложная техническая задача, существуют и другие риски, например юридический, выражающийся в риске причинения дополнительного вреда. Мой робот решает проблему безопасности, скорости и точности, снижая вероятность ошибок и травмирования пострадавших. Робот использует тепловизоры, лидары и сенсоры для обнаружения пострадавших в завалах и задымленных помещениях. После обнаружения система автономно опускает на уровень поверхности манипулятор с мягкими захватами, оснащенными датчиками давления и положения тела, перемещает пострадавшего на специальное ложе-устройство с его фиксацией и доставляет его в безопасную зону. При этом подвеска снижает вибрации. Автоматизированные алгоритмы обеспечивают точную работу даже в условиях низкой видимости и разрушений. В безопасной зоне робот опускает ложе и открывает доступ для медиков. Кроме того, манипулятор помогает переносить пострадавшего на медицинские носилки.
— Разработка, которую вы предложили в своей книге, вызвала большой интерес экспертов. Благодаря простоте и надежности ее можно интегрировать в работу МЧС, гражданской обороны, медицинских учреждений. А для чего копия вашего робота размещена в библиотеке МГТУ Станкин?
— Модель робота используется для обучения студентов. Экспертное сообщество считает, что потенциал концепции и заложенная в ней инновационность подхода позволяют ей быть основой для изучения студентами, а также для дальнейших исследований и разработок. Прорыв в сокращении времени эвакуации и повышении безопасности эвакуируемого, заложенные в концепции, обеспечил повторяемость ее подходов в описании новых проектов, разрабатываемых другими авторами в этой области.
— Уверена, что благодаря своим уникальным характеристикам ваш робот-спасатель обладает высоким рыночным потенциалом. Что вы думаете о коммерческой ценности вашего проекта?
— Мой робот-спасатель способен стать основным инструментом в решении сложных задач, связанных с эвакуацией пострадавших в чрезвычайных ситуациях, в том числе на крупных производствах. Часто они расположены в труднодоступных местах, куда сложно добраться из-за удаленности и отсутствия развитой инфраструктуры. Разработанная концепция нового робота открывает возможности для повышения эффективности спасательных операций, минимизации риска для спасателей и спасения большего числа жизней. Поэтому я уверен, что бизнесу он тоже интересен.
— Сегодня вы как field-инженер компании Swisslog Healthcare занимаетесь пуско-наладкой роботизированных аптечных систем в крупнейших госпиталях мира. Более трех десятков госпиталей благодаря вашей работе улучшили производительность автоматизированных аптечных систем, некоторые — на 27%. Что привлекло в этой работе создателя концепции робота-спасателя?
— Получается, что спасение жизни и здоровья людей с одной стороны и робототехника с другой — это две области деятельности, которые мне всегда были близки. Увы, несчастные случаи, в том числе со смертельным исходом, наступившие в результате ошибок в назначении лекарств, не редки. Современные технологии, реализованные с помощью робототехники и искусственного интеллекта, позволяют значительно снизить количество таких ошибок. Системы автоматизации аптек, которыми я сейчас занимаюсь, позволяют сократить вероятность подобных ошибок и максимально повысить безопасность пациентов.
— Вам доверяют работу, ошибка в которой может стоить здоровья и жизни, не говоря уж о миллионных убытках. Как думаете, что помогает вам безошибочно ее выполнять?
— В первую очередь, внимательность, наблюдательность и гибкость мышления. Это то, что позволяет мне постоянно находиться в процессе исследования и изобретательства. Гибкое мышление, например, помогает правильно расставить приоритеты и находить возможности для развития. Плюс проактивность и упорство, с помощью которых я реализую имеющиеся возможности. Кроме того, я реализую проект только тогда, когда уверен в его долгосрочной перспективе.
