Робот охранник своими руками

Обновлено: 06.07.2024

Роботы, роботы. Все вокруг говорят о роботах. Говорят, что умные машины, способные выполнять практически любую работу лучше человека, со временем отберут у нас рабочие места. Мы тут с коллегами по редакции решили узнать, а в чем, собственно, роботы окажутся лучше человека? В качестве примера решили взять роботов-охранников. Да и случай подвернулся. Один американский стартап, занимающийся разработкой таких роботов сумел собрать инвестиций на сумму около 50 миллионов долларов. Неужели современные технологии уже настолько крутые, что готовы заменить человека?

Так себе охранник.

Такой вот робот.

Он может двигаться.

Необычный вид для робота.

Для чего нужны охранные роботы?

На самом деле, основной замысел реализации идеи разработки роботов-охранников заключается в том, что люди этой профессии тратят большую часть своего времени, почти ничего не делая. Даже в случае какой-то нештатной ситуации (кто-то разбил окно, пытается вломиться в помещение; пожар начался; кошка под дверью рожает или с дерева слезть не может) их основная задача, согласно инструкциям, состоит в том, чтобы как можно быстрее сообщить об этом всеми возможными способами в соответствующие службы, а уже затем непосредственно действовать по ситуации. Другими словами, охранники должны ходить вокруг зданий и офисов (а также внутри них), контролируя доверенную зону и иногда общаться с людьми. И, (это самое важное) если заметят что-нибудь подозрительное, то должны немедленно сообщить об этом.

Текущее возможности роботов-охранников

Такой вот охранник.

Несмотря на то, что на дворе уже 2019 год (почти четверть 21-века прошло) охранные роботы в своем развитии недалеко ушли от датчиков охранной сигнализации. По сути, это все тот же набор камер и датчиков слежения, только теперь они еще используются вкупе с мобильной платформой. В частности, можно выделить платформы-тележки (4-х и 6-колесные с высокой проходимостью), для использования вне помещений, а также 2-х и 3-х колесные платформы, предназначенные для работы в помещениях.

В целом все представленные сегодня на рынке предложения имеют один и тот же набор функций:

Оснащены лазерным радаром (лидаром), который позволяет сканировать пространства на предмет посторонних объектов и субъектов;
Набором камер (оптические, инфракрасные и так далее);
Различными датчиками (температуры, ядовитых газов и так далее), позволяющих следить за пожарной и биологической безопасностью;
В некоторых случаях цифровым дисплеем, через который с роботом могут взаимодействовать люди.

Где используют роботов-патрульных?

На Западе популярность использования роботов довольно высока. Например, компания Microsoft стала одной из первых, кто нанял робота для патрулирования и слежения за порядком вокруг собственного офиса в Кремниевой долине, чем быстро задала новый тренд. Некоторые компании, в основном так же американские, последовали примеру разработчика Windows и стали закупать, а точнее брать в аренду аналогичных роботов.

Робот-охранник решил искупаться.

Роботы-охранники в России

Это тоже робот-полицейский.

Сколько стоят роботы?

Они бывают разного вида.

Все вышеописанные машины, как и все остальные, которые не были указаны, но входят в ту же категорию, объединяет одно – они бесполезны с точки зрения возможностей физической помощи в случае необходимости. Да и о какой пользе можно говорить, если они не способны защитить даже себя. Примеры приводили на нашем сайте. Понятно, что постановка, но в реальности все так и происходит. Эти роботы – не представляют угрозы для тех же вандалов и других нарушителей. Последние просто сбегут до того момента, как машина вызовет подкрепление. Да, они оборудованы камерами. Некоторые могут определять лица людей, но пока они доберутся до нарушителя, а передвигаются они медленно, следует уточнить, те без проблем сбегут.

Финансовая выгода от использования таких роботов тоже сомнительная, несмотря на то, что именно этот аспект ставится как один из основных преимуществ. Дело в том, многие из производителей этих роботов предлагают дополнительные платные услуги, без которых, машина фактически становится полностью бесполезной, ограничиваясь лишь самым базовым набором возможностей. Например, одна из западных компаний предлагает аренду своего робота по цене 8 долларов (цена, кстати была снижена, раньше было 8,9 доллара) в час или около 6000 долларов в месяц. По умолчанию робот снимает видео с разрешением 720p. На широкоугольной камере лица подозреваемых если и видны, то размыто и мелко. Запись в формате 4K дополнительно стоит 300 долларов в месяц.

В итоге мы получаем чуть больше 7500 долларов. Мы тут с коллегами по редакции ознакомились с рынком труда в США и поняли, что компаниям проще нанять трех живых охранников и платить им в среднем по 2500 долларов (с учетом страховки и прочих компенсаций), чем брать в аренду одного робота.

Роботы-охранники — обычный рекламный ход

Пуля или яйцо. Кто, что видит?

Также интересно: В Сан-Франциско открылось роботизированное кафе

По крайней мере сейчас наблюдается ситуация, очень похожая на случай с соковыжималкой за 400 долларов (четыреста долларов!). С Интернетом, Wi-Fi, цифровая. Все как положено. Дорого, богато. Правда, с какими попало овощами и фруктами она не работает – нужно покупать ингредиенты для смузи в специальных пакетиках за 8 долларов. Может выжимать, а может и не выжимать. Вот и нынешние роботы-охранники — могут ездить на колесиках, а могут не ездить. За все остальное – отдельной таксой.

Любительский

Содержание

Уже не один десяток лет фантасты предсказывают, как однажды злобные и бездушные роботы непременно захватят человечество. Между тем, уже сейчас есть роботы-компаньоны — вполне себе милые машины, которые и стакан водички принесут и поболтают с вами. И они любят обнимашки!

В эпоху информационной глобализации человечества мы всё чаще сталкиваемся с проблемой отсутствия живого общения. Казалось бы, с гаджетами и интернетом общаться и знакомиться стало проще. А по факту все наоборот — в мире становится все больше одиноких людей, которым попросту не с кем поговорить или не к кому обратиться за бытовой помощью.

Развитие технологий, глобальное старение населения, нехватка младшего медицинского персонала подготовили почву для создания роботов-сиделок. Социальные роботы развлекают пожилых людей в домах престарелых, одевают их, эмоционально поддерживают. Также они могут помогать людям с ограниченными возможностями, если те хотят быть более независимыми.

Роботы-помощники

В 2019 году у Promobot состоялась презентация модели Robo C, имеющей внешность, максимально приближенную к человеческой. Робот способен изображать эмоции, может двигать глазами, бровями, губами, хорошо распознает лица и человеческую речь. Выглядит немного странновато, но в технологическом смысле это настоящий прорыв.

Интересным, хотя в некотором смысле пугающим, моментом является возможность заказать роботу внешность любого человека — самого себя или какой-нибудь известной личности. Вот, например, уже создана монгольская версия Арнольда Шварценеггера.

Удовольствие от Promobot недешевое, но и не запредельно дорогое — стоимость простейших моделей компании начинается с полумиллиона рублей.

Робот Мокси от компании Diligent Robotics был спроектирован в 2017 году как помощник для младшего медицинского персонала, но в итоге стал чрезвычайно популярен у пациентов. Больные с удовольствием взаимодействовали с Мокси и даже делали селфи. После долгого тестирования планируют официально запустить робота в больницах США уже в 2019 году.

Японский человекоподобный робот Pepper является, пожалуй, самым известным антропоморфным роботом. Он способен распознавать человеческие эмоции, умеет танцевать и петь. Искусственный интеллект позволяет Pepper запоминать и использовать разговорные и поведенческие шаблоны. С помощью системы оптического распознавания текста он может читать. Благодаря умению различать людей по полу, возрасту и другим характеристикам, робот способен выстраивать свое поведение. А еще он донельзя милый! Стоимость начинается от 2 миллионов рублей, но вот просто так его купить не получится — Pepper создан для внутреннего японского рынка.

Производитель старался сделать робота максимально живым и дружелюбным. ElliQ со временем запоминает предпочтения конкретного человека и чувствует, если тот не настроен на общение. Специальное приложение позволяет родственникам отслеживать состояние человека.

Роботы-котики (и не только)

Иногда желание завести домашнее животное оказывается невыполнимым. Альтернативой настоящим питомцам могут стать их роботизированные аналоги, которые не требуют особой заботы и внимания.

Робокошки и робопсы способны довольно точно копировать поведение домашних любимцев и таким образом вызывают у людей настоящую привязанность. Они реагируют на ласку, понимают голосовые команды, имитируют повадки животных, издают различные звуки. Имея в памяти несколько моделей поведения, роботы подобно живым существам могут вести себя достаточно непредсказуемо. Особо продвинутые модели понимают, когда нужно посидеть спокойно, а когда можно и побаловаться.

До нетленных фантазий Филипа Дика пока далеко, но все-таки некоторые из роботов-питомцев имеют даже мягкую шерсть и специальные сенсоры на голове, спине и за ушами, реагирующие на поглаживания. Издаваемые звуки максимально правдоподобны и реалистичны, так как записываются с использованием настоящих животных.

Робот Nybble от компании Petoi копирует повадки кошки. Он изящно двигается, хорошо удерживает равновесие, при падении приземляется на все четыре лапы. Кошачья грация достигается за счет эластичных вставок в суставах для гашения ударов.

Еще Nybble умеет играть, подкрадываться и вставать на задние лапы, как самая настоящая кошка. На краудфандинговой площадке ее стоимость составила около 200 долларов. Не то чтобы робот так уж похож на настоящую кошку, но вы только посмотрите, как смешно он воюет с дорожным конусом.

Робособаки способны узнавать хозяина и лаять на посторонних, скулить, вилять хвостом, шевелить ушами, знают множество команд. У самого знаменитого робопса Aibo от компании Sony характер зависит от воспитания. Он запоминает действия, за которые его хвалят, и старается повторять их чаще. Поведение самообучаемого робота строится на основе анализа окружающей обстановки.

Но наше сердце покорила даже не милая ушастая собачка и кот уничтожитель дорожных конусов. А вот эти танцующие роботы-собаки родом из Массачусетского университета технологий. Они веселятся в парке — скачут, делают сальто и резвятся не хуже самых настоящих песиков!

Если со всеми предыдущими роботами можно только играться, то робот Qoobo создан для нежности. Если вам очень не хватает мурлыкающего мягкого котика на коленях, которого можно почесать и погладить, то можно завести хотя бы…пушистую хвостатую подушку. Хвост движется в соответствии с действиями хозяина. Qoobo активно им виляет при поглаживании и делает редкие недовольные взмахи, если остается надолго один. Всего 150 долларов и хвостатый антистресс успокоит вас после трудового дня.

Роботы ДЛЯ котиков

Если вы все же предпочитаете настоящих четвероногих друзей, возможно, ваш собственный домашний любимец думает по-другому. Чтобы животному не было скучно в отсутствии хозяев, были созданы специальные роботы. Они способны перемещаться по дому и играть с собаками и кошками, используя мячики, лазерные указки и другие приспособления. Это заставляет ленивых домашних питомцев больше двигаться.

Также роботы-компаньоны выдают угощение, хранящееся в специальном отсеке. У некоторых моделей есть камера, и с помощью специального приложения хозяева могут наблюдать за животным. Примером такого робота является Pet Fitness Robot от Varram, которым можно управлять дистанционно и корректировать программу. Стоимость составляет около 100 долларов.

Роботы-попутчики

Два года назад в дилерских центрах Toyota Японии стартовали продажи миниатюрного Kirobo Mini. Цена составила около 400 долларов. Десятисантиметрового робота с весом 183 грамма презентовали в качестве попутчика для автомобилиста.

Робот-собутыльник

Не с кем выпить и поговорить о жизни? Робот Drinky станет отличным другом и помощником в этом деле. Поддержать беседу он не сможет, однако внимательно выслушает и не откажется от предложенной выпивки. Необходимо иметь в виду: перепить робота невозможно, однако похмелье ему не грозит. Весь вливаемый алкоголь попадает в специальный резервуар, а потому выпивку можно будет использовать повторно.

Что мне потребуется?

В первую очередь — микроконтроллер. Он станет мозгом будущего робота. Можно сказать, что микроконтроллер — это крошечный компьютер, размещенный на одной микросхеме. У него есть процессор, оперативная и постоянная память и даже периферийные устройства: интерфейсы ввода и вывода данных, различные таймеры, передатчики, приспособления, которые инициируют работу двигателей. Набор устройств зависит от конкретной модели. Именно микроконтроллер будет получать информацию от внешнего мира через датчики движения, фотокамеры и прочие приспособления, анализировать ее и побуждать робота совершать в ответ какие-то действия.

Микроконтроллер нужно будет установить на печатную плату, запитать его, подсоединить все необходимые устройства (датчики, лампочки, двигатели), а еще собрать из подручных материалов корпус робота. Все детали, которые для этого нужны, можно купить в любом магазине радиотехники.

Если у вас нет профильного образования или опытного наставника, который подробно объяснит, что именно и в какой последовательности устанавливать (и как пользоваться паяльником!), готовьтесь к долгой и кропотливой работе: придется перерыть интернет вдоль и поперек и испортить множество деталей.

Я в ужасе и собираюсь передумать. Нельзя попроще?

Можно. Специально для тех, кто никогда не держал в руках паяльник, но очень хочет попробовать себя в робототехнике, существуют специальные наборы-конструкторы, позволяющие сделать всё то же самое, но быстрее. Самый известный и популярный — Arduino. Его главное преимущество в том, что это не просто игрушка, а целая экосистема: множество обучающих материалов и инструкций, видеокурсы, огромное пользовательское комьюнити — можно задать любой вопрос от новичкового до самого продвинутого. Есть и другие платформы — например, совсем простой конструктор Mindstorms от Lego.

Составы наборов могут быть очень разными, но в каждом есть готовая печатная плата с уже установленным микроконтроллером и всеми дополнительными деталями, которые нужны для решения простых типовых задач. Обычно плату можно напрямую подключить к компьютеру через USB. А дальше среда разработки от производителя поможет сразу же сделать первые шаги в программировании роботов. Например, заставить мигать лампочку на плате.

Теперь всё зависит от вас. Можно, используя готовую плату, реализовать собственный несложный проект: например, сделать машинку, которая движется и останавливается по команде, или гирлянду для новогодней елки. Можно купить набор, уже включающий в себя всё, что нужно для постройки робота определенного типа, и потренироваться на нем. Плюс этого варианта: все детали в наборе подготовлены так, чтобы вы могли соединить их без паяльника или других инструментов.

У меня в школе была двойка по физике, и вообще я гуманитарий. Мне нужно что-то выучить, прежде чем приступать?

Штурмовать учебники необязательно. Конечно, школьная физика пригодилась бы, но если вы ее забыли, не переживайте — вспомните по ходу дела. Для начала просто погуглите, что такое ток, сопротивление, закон Ома, конденсатор, транзистор — пара десятков статей дадут вам базовые представления о радиотехнике, и этого хватит на первое время. Позже вы легко найдете в сети всю информацию, которая вам понадобится. И усвоите ее на практике — гораздо лучше, чем из учебника.

А программировать надо уметь?

Перед первой попыткой написать программу для робота достаточно разобраться, что такое цикл и условный оператор . Для тех, кому и это кажется слишком сложным, производители конструкторов часто предусматривают визуальные редакторы: там код вообще не нужно писать, всё настраивается перетаскиванием блоков мышкой. Конечно, никакого сложного функционала так не напрограммируешь, но это уже начало. Позже, если захотите заниматься робототехникой углубленно, полезно будет освоить язык С, который чаще всего используется в этой сфере.

Меня случайно не убьет током?

Самая вероятная неприятность — некоторое количество испорченных деталей, которые вы попытаетесь подсоединить не так и не туда. Но переживать не стоит: все необходимые расходники недороги, а их поломка тоже важная часть обучения.

Мой робот сможет защитить меня от врагов? Ну или хотя бы тапочки принести?

Самый первый — вряд ли. Точнее, нет ничего невозможного, но для начала лучше поставить перед собой цель попроще. Например, на базе того же Arduino можно собрать самых разных движущихся роботов: они могут ездить просто вперед-назад, по сложной заданной траектории или по нарисованной линии. Робот, который самостоятельно объезжает препятствия или как-то еще меняет свое поведение при приближении к разным объектам, тоже посильная задача. Еще первый робот вполне сможет включать и выключать что-нибудь, ориентируясь на уровень освещенности, совершать какие-то действия в определенный момент, заданный таймером, или по нажатию кнопки.

Умение собирать роботов как-то пригодится мне в жизни?

Да, еще как. Вы неизбежно научитесь программировать. Причем будете в состоянии не просто писать код, который что-то как-то делает, но и понимать всю цепочку, по которой набранные вами на клавиатуре символы преобразуются в действия целого механизма. Уметь программировать в наше время почти так же полезно, как знать английский язык: пригодится, даже если вы маркетолог или продавец мороженого.

Где можно узнать больше о роботах?

Можно пройти один из многочисленных, в том числе совершенно бесплатных онлайн-курсов. Можно выбрать курс, посвященный Arduino, — как, например, этот от МФТИ, или начать с Lego. А можно не привязываться к конкретной платформе и учиться робототехнике в целом — например, на этом курсе от Бауманки. Ну а если вы знаете английский, буквально вся Coursera с программами по робототехнике от ведущих мировых университетов к вашим услугам.

А если мне понравится и я захочу сделать это своей профессией? Куда податься?

Начнём с технических параметров. K5, ранее известный как SnitchBot 2000, – робот охранник массой 180 кг и высотой 156 см. Он способен передвигаться на скорости до 4,8 км/ч – это чуть медленнее пешехода и явно недостаточно, чтобы угнаться за преступником. Да и какой смысл за ним гнаться, если робот безоружен? Поэтому вместо погони он занимается видеосъёмкой нарушителей и автоматически отправляет их видео в полицию.

Фактически это передвижная система камер с датчиками приближения, позволяющими автономно перемещаться среди людей и избегать столкновений. В Knightscope считают её совершенно безопасной, сравнивая с лучшими беспилотными автомобилями и указывая на ограничение скорости.

Вместо помощи ребёнку Knightscope пыталась найти оправдания, а затем оспорить сумму компенсаций по иску родителей. После она заказала ряд хвалебных публикаций, чтобы повлиять на общественное мнение.

Узнав об этом, некоторые жители стали вымещать злость на других роботах-охранниках. 41-летний Джейсон Сильвен опрокинул и повредил очередного K5 , встретившегося ему на парковке в Маунтин Вью (юго-восток Сан-Диего). Теперь он обвиняется в вандализме – это как раз то преступление, которое был призван искоренить K5.

Ирония ситуации в том, что от бездомных людей пострадал приют для бездомных животных SF SPCA. После того, как в поисках еды и лекарств его разграбили, а собранные пожертвования украли, администрация решила нанять для охраны робота K5.

Однако на запрос журналистов в департаменте полиции рассказали другое. За всё время работы K5 они не произвели ни одного ареста по снятым роботом материалам. В полиции только смотрели, как стены ветеринарного центра покрывают очередные граффити и литры мочи. Лица подозреваемых неизменно были скрыты капюшонами, а убегали они быстрее, чем робот доезжал до них.

Попутно выяснилась ещё одна интересная особенность. K5 настроен автоматически отправлять в полицию видеоотчёт, если услышит шум, превышающий порог в 100 дБ. Это было бы логично для записи перестрелки, или воров, разбивающих окно, однако большинство преступлений совершаются не столь громко. Зато дежурный в полицейском участке постоянно получал от робота ложные оповещения и видеоролики о том, как мимо ветеринарного центра проносятся полицейские машины с воем сирен.

Пресс-служба Knightscope постоянно говорит о том, что роботы выгоднее охранников. При этом компания откровенно играется с цифрами в расчётах. В начале 2017 года услуги робота обходились в 6 долларов в час. К концу прошлого года его аренда подорожала до $7 в час, а сейчас она оценивается в 8,9$ за час или $6500 в месяц.

По умолчанию робот снимает видео с разрешением 720p. На широкоугольной камере лица подозреваемых если и видны, то размыто и мелко. Запись в формате 4K дополнительно стоит $300/мес. Непрерывная трансляция видео также требует наличие скоростного Wi-Fi на всей территории патрулирования, поскольку передача данных по 4G ограничена объёмом 100 Гб/мес.

Теоретически K5 может не только снимать видео, но и отслеживать автомобили нарушителей. Он сканирует до 300 номерных знаков в минуту, но только если вы приобрели дополнительный пакет опций стоимостью $400 в месяц.

K5 также включает тревогу при обнаружении зоны повышенной температуры (очага возгорания), однако эти функции снова не входят в базовый комплект. Стоимость данного пакета опций составляет ещё $600/мес.

Читайте также: