Робот идет в амбалы

Хоть на дворе и информационная, она же постиндустриальная, эра, но живем-то мы в реальном мире. И нуждаемся в массе продукции – сельскохозяйственной и промышленной. Которую нужно перемещать. И какими бы не были транспортные средства, но и укладывают грузы в них, и извлекают из них люди – амбалы, грузчики, дрягили. И вот за замену их повсеместно встречающегося труда роботами взялась американская фирма Industrial Perception Inc., добившаяся в последнее время значительных успехов. Но почему же этот факт вызывает интерес издания, посвященного высоким технологиям?

Работа грузчика кажется предельно простой, самой что ни на есть примитивной… Такой взгляд в обществе формировался десятилетиями. Вот газета «Комсомольская правда» от 18 августа 1936 года. Там печатался рассказ «Гибель Сафира», история советского пилота-комсомольца, на будущей войне направившего самолет в фашистский подземный аэродром. Написал его видный популяризатор индустриальной эпохи, возглавлявший отдел печати ЦАГИ, Ник. Шпанов (как часть известного впоследствии «Первого удара»). И карьера Сафира соответствовала ходу истории – юный амбал получает образование и становится пилотом…

«От простого – к сложному», вполне рационально… И, казалось бы, именно так будут обстоять дела и в мире «умных машин»! Простенький робот-грузчик появится раньше всего, а уж вождение летательных аппаратов потребует вершин технологии… Но – так только кажется! «…в настоящее время аппараты для автоматического управления самолетом достигли высокой степени совершенства». Бесспорно, да – только цитата эта из книги О.Дрожжина «Разумные машины», М., 1936 год, с.224... Рассказывавшей о радиоуправляемых аэропланах Энтони (1910 год) и автопилотах Сперри.

Перед тем, как стать экспонатом Ле Бурже воздушно-космический «Буран» сумел сесть в автоматическом режиме…

И – вспомним – отечественный космолет «Буран» совершил автоматическую посадку еще в 1988 году. Ну а сегодня пилоты старшего возраста – доводилось слышать это в разных странах – ворчат, что молодежь разучилась летать без автоматики, полностью полагаясь на бортовые компьютеры от взлета и до посадки. А вот роботов-грузчиков в быту что-то не видно, хотя погрузчики по складам водят устройства на базе вполне стандартных и недорогих устройств, в том числе и отечественной разработки («Интернет вещей» ловит ветры глобализации), хотя водитель считался квалифицировенней грузчика… 

Парадокс? Не совсем, скорее отражение на современном этапе развития технологий давнишней истории науки. Ведь с чего начался математический анализ, теоретическая основа Первой индустриальной революции? А с трактата Иоганна Кеплера «Новая стереометрия винных бочек. преимущественно австрийских, как имеющих самую выгодную форму…», М., 1935. То есть, исчисление бесконечно малых понадобилось для сугубо бытовой и низкой – учитывая, что вино хранится в подвалах – задачи. А с «высоким» исчислением орбит небесных тел справлялась и элементарная математика…

Так и – управление летательными аппаратами. Это – задача в довольно простом, малоразмерном функциональном пространстве (про функциональное пространство – Железо, белок и кремний…). Три координаты в пространстве описывают положение центра масс аэроплана. Курс, тангаж и рысканье – положение летательного аппарата относительно центра масс. Атмосфера достаточно однородна и стандартна, от бурь и встречных аппаратов самолеты уводят диспетчеры. Полоса взлета-посадки обустроена большим количеством внешних навигационных приборов… И вычислительная задача достаточно проста и формализуема.

А вот – работа грузчика. Живой амбал (слово это астраханского корня, происходит от амбарного, работника при амбаре) выполняет массу вычислительных операций. Которые он не осознает, ибо делает их тот wetware, который дарован ему миллиардом лет эволюцией. Это – операции распознавания образов. Позволяющие распознать упаковку груза и ее начальное положение. Это – выработка «команд» на исполнительные органы, мускулы, которые и исполнят работу по перемещению груза из начальной точки в конечную. При некоторой добросовестности грузчика – с соблюдением предписаний «не кантовать»…

И вот тому, чему эволюция учила живые существа сотни миллионов лет, инженеры должны научить машины за годы. Дольше же неприемлемо для инвесторов высокотехнологического рынка, которые – а не военные ведомства, как в индустриальную эпоху – являются источниками технологического развития. И взялась за решение этой задачи порожденная известным робототехническим инкубатором Willow Garage фирма Industrial Perception Inc.. Ее суть заключена в ее названии – Промышленное восприятие. 

Perception, восприятие, варварское наречие англосаксов заимствовало из благородной латыни, где Perceptio означает и ощущение, и близкий к теме нашего разговора сбор плодов (скажем, у Цицерона…). Вот именно этими значениями надо и ограничиться – философская перцепция есть суемудрая выдумка гуманитариев… А суть в том, что нейросеть преобразует кванты света, попадающие на сетчатку или матрицу, в образы, и формирует исполнительные команды на мышцы или моторы, которые позволят переместить опознанный груз в нужное место.

Так выглядит робот-грузчик от Industrial Perception Inc., который появился через четверть века после робота-пилота "Бурана

Итак, посмотрим же на самого робота-грузчика от Industrial Perception Inc. (видео со сценами его работы – здесь…). Самое большое отличие его от человека – однорукость. У него всего лишь одна, но железная, лапа… Вообще-то это вполне соответствует традиции отечественных грузчиков, другое традиционное имя которых было крючники – от тех железных крюков, которыми они цепляли кули с хлебом, традиционным российским экспортным продуктом, чтобы закинуть его на плечо. Так что при наличии многих степеней свободы – которые мы наблюдаем у робота – единственная конечность может много.

И работает робот-грузчик теперь быстро. При загрузке-разгрузке фуры на одну коробку уходит секунд шесть, примерно столько же, как у сноровистого человека. За это время его компьютерная система распознает и идентифицирует образ упаковки, строит эффективную траекторию ее перемещения и ставит туда, куда нужно. Точных данных о задействованных вычислительных мощностях и применённых алгоритмах не приводится, но можно с уверенностью сказать, что они куда больше и куда изощренней, чем в автопилотах современных лайнеров… 

Кстати, некоторый задачи, которые явно решали инженеры Industrial Perception, сродни еще одному русскому имени грузчика – дрягиль… Которое происходит от дрожания. Тремору мышц, неизбежному при тяжелой работе или тренировке, и отмеченному наблюдательным народным сознанием. Так вот – проблема автоколебаний есть одна из самых распространенных в любой синхронно-следящей системе, к которым относятся привода руки робота. Другое дело, что справляться с ней технология научилась еще в пятидесятые…

Распределение уровня зарплат американских амбалов

Ну а теперь перейдем к экономике. Семь миллиардов людей на планете. Работа грузчика – неквалифицированна. Стоило ли вкладываться в такое дело? Окупиться ли, или разделит судьбу амбициозных, но малополезных проектов. Для ответа на этот вопрос посмотрим, сколько же получают американские амбалы. Ну, вот всем известная система экспресс-почты UPS, сколько же получает в ней грузчик под названием Freight Handlers? Говорится, что его зарплата $41000 в год, а в среднем почтари этой фирмы получают в год $30000. А амбалы разновидности Stevedore, трудящиеся на железных дорогах и при автопоездах, получают в среднем в США $43607.

То есть – речь идет о вполне вменяемых деньгах. Выплачиваемых за сорокачасовую рабочую неделю. Кстати, и в Российской империи грузчики зарабатывали хорошо – вот что рассказывал в книге «Мои скитания» блестящий журналист Владимир Гиляровский, сам трудившийся крючником: «В артелях грузчиков главной силой считались «батыри»; их обязанность была выносить с судна уже готовые кули и мешки на берег. Сюда брались самые ловкие и самые сильные: куль муки 9 пудов, куль соли 12 пудов… Заработки батыря первой степени были от 10 до 12 рублей в день». Сравните этот заработок с жалованьем чиновников, возлюбленных классикой «маленьких людей»…

Так что, Industrial Perception Inc. вполне обосновано была, в числе прочих стартапов, приобретена Google, собирающей свою «армию роботов». Точные условия сделки не приводятся, но проскальзывают данные, что выводиться на рынок роботы-грузчики будут по цене 100-150 тысяч долларов. Прикинем – работает он со скоростью живого грузчика. И – 168 часов в неделю (ну, сколько-то уйдет на регламент, но и грузчики «перекуривают»…). Так что окупиться машина может уже в первый год (в зависимости от загрузки…). Да, есть зачем вкладываться гиганту ИТ! 

Так что мы можем сделать интересные выводы. Благодаря общему уровню развития технологий инженерия в «рабочем порядке» научилась с приемлемым качеством решать те задачи распознавания образов и планирования пространственных движений, которые традиционно относились к ведомству «искусственного интеллекта». И – применять их для роботизации тех работ, которые в обыденном сознании считаются совсем не интеллектуальными. Причем – похоже, с явным экономическим эффектом!