Тенденции развития робототехники в Японии (2015)
Е. Голубенко
В настоящее время в Японии сформированы технико-экономические концепции по развитию робототехники и ее быстрому внедрению в различные сферы деятельности на ближайшее десятилетие.
В соответствии с положениями документа "Основные направления программы национальной обороны", предполагается повышение собственных оборонительных возможностей, в том числе за счет разработки новых и совершенствования существующих дистанционно управляемых машин (ДУМ), беспилотных летательных аппаратов (БЛА) и роботизированных устройств, которые будут использованы при ведении военных операций, а также для помощи военнослужащим при решении задач в мирное время.
Роботостроение является одной из ведущих отраслей промышленности в стране, активно развивается и поддерживается правительством. В будущем в стране планируется лишь расширение отрасли роботостроения. Японские компании работают не только над поиском новых идей и решений в этой области, но и над усовершенствованием уже имеющихся моделей.
На долю страны приходится до 45 % промышленных роботов выпускаемых в мире. Ежегодно страна производит более 60 тыс. робототехнических устройств, около половины из которых идет на экспорт. В связи с этим министерство экономики, торговли и промышленности оказывает целевую помощь разработчикам таких устройств и поощряет их внедрение в серийное производство.
Роботостроение в Японии находится сейчас в активной стадии, но вместе с этим есть и определенные трудности. Так, в стране отдан приоритет разработке машин, применяемых в военных целях, и в течение ближайших лет, выбирая пути дальнейшего развития, японские ученые стоят перед серьезным выбором. По их мнению, в дальнейшем робототехника должна развиваться гармонично, а не ориентироваться только на военный сектор.
Кроме того достаточно усилий научно-технические учреждения (институты и университеты) Японии направляют на создание робототехнических средств, решающих задачи в опасной для человека обстановке. В первую очередь, это функционирование в зоне радиоактивного заражения, в районах с повышенной сейсмической опасностью, а также при выполнении задач, связанных с высокой вероятностью подрыва боеприпасов и с противодействием вооруженным формированиям.
Ведущие организации Японии по разработке робототехнических средств: университеты Тохоку, Ивасаки, Цукуба, Хоккайдо, Рицумейкан, Кагава, Айзу, а также политехнический институт в городе Шибаура.
 |
| ДУМ "Гелиос", разработанная инженерами из Токийского технологического института |
Военное руководство страны намерено в ближайшие 15 лет вооружить СВ ДУМ различного назначения. Эти планы изложены в подготовленном МО докладе об основных направлениях военных технологий в средне- и долгосрочной перспективе. На создание систем с использованием роботов, способных обнаруживать взрывные устройства отводится 5-10 лет, систем, предназначенных для ведения разведки и боевых действий, - 5-15 лет, управления огнем - 10 лет.
В настоящее время в Японии широко осваивается область создания системы "человек-машина", где интеллектуальные возможности определяются знаниями и профессиональной подготовкой оператора, а работоспособность, надежность и безошибочность при выполнении простых операций - техническими устройствами. Данное направление особенно актуально для военных в связи с тем, что на сегодняшний день уже выпущено достаточное количество образцов дистанционно управляемых комплексов с применением штатного вооружения.
Бортовая система, обеспечивающая поступление оперативной информации в реальном масштабе времени, должна включать в себя следующие подсистемы: технического обзора, тактильную, навигации и определения положения робота в пространстве, а также внутреннего контроля за состоянием технических устройств самого робота.
В ряде случаев эффективнее использовать ДУМ, управляемые оператором по теле- и радиоканалам связи, однако на случай внезапного прекращения радиосвязи такая машина должна оставаться в автономном режиме функционирования. При управлении механизмом оператор может почувствовать усталость и снижение работоспособности, а это ведет к потере им ориентировки, особенно в условиях слабой видимости (в тумане, в дыму, ночью и т. п.).
В целом, японские специалисты создают самые разнообразные робототехнические устройства.
Так, инженеры из Токийского технологического института совместно с коллегами из компании "Топи индастриз" создали ДУМ "Гелиос", предназначенную для обследования помещений. Благодаря манипулятору и встроенным камерам машина по команде оператора может открывать двери, преодолевать лестницы или поднимать с пола предметы. Устройство рассчитано на использование при решении самых разных задач, в том числе для обследования аварийных реакторов на АЭС, как это имело место при аварии на станции Фукусима.
Серьезной разработкой японских специалистов считается экспериментальный образец ДУМ "Куратас". Впервые он был продемонстрирован на выставке в 2012 году. Боевая масса машины достигает 4 т. Ею можно управлять из кабины оператора, с помощью выносного пульта, удаленно с применением смартфона, подключенного к сети 3G.
Машина "Куратас" оснащена четырьмя колесами, передвигается по ровной поверхности с максимальной скоростью 10 км/ч. Разработчики планируют увеличить этот показатель в четыре раза и оснастить последующие модели шагающим движителем.
С помощью 30 гидравлических приводов, сенсорного экрана и двух джойстиков оператор может управлять движением боевого робота из кабины и подавать команды на два манипулятора. Кроме того, установлена система камер, распознающих жесты и мимику оператора.
Эта ДУМ может быть вооружена двумя ПУ сигнальных ракет и двумя пулеметами. В настоящее время к инженерам уже поступило около 3 тыс. предварительных заказов. По желанию потенциального покупателя эта машина может быть оснащена также многозарядной ракетной установкой и навесным бронированием.
После аварии на Фукусимской АЭС усилилось внимание на создание роботов-дозиметристов. В частности наблюдение за радиационной обстановкой на АЭС ведут роботы семейства "Квинс", разработанные в университетах Шиба (г. Нарашиноа) и Тохоку (Сендай). Конструктивно на роботы семейства "Квинс" похожи машины семейства "Кога" (KOHGA) Киотского университета.
Таким образом, в Японии наблюдается интенсивное развитие дистанционно управляемых машин, в том числе боевых* Специалисты в области создания робототехники основное внимание уделяют разработке новых роботизированных наземных средств. Тенденция к увеличению выпуска таких ДУМ объясняется тем, что их применение в боевых операциях может спасти жизнь военнослужащим, особенно в ходе работ по установке мин или их снятию, поиску и уничтожению СВУ и при проведении спасательных операций.