Китайские разработчики нашли для четвероногих роботов действительно важную практическую задачу. Научно-исследовательский институт Zhiyuan из Ханчжоу представил робота Xiaoyuan, предназначенного для сопровождения незрячих и слабовидящих людей. Устройство умеет самостоятельно прокладывать маршрут, распознавать препятствия и помогать человеку безопасно передвигаться как внутри помещений, так и на улице.

Разработка особенно актуальна для Китая, где насчитывается более 17 млн человек с нарушениями зрения, тогда как подготовленных собак-поводырей — лишь около 400. Обучение животного занимает примерно год, а стоимость его подготовки и предоставления пользователю может достигать $29,8 тыс. Xiaoyuan рассматривается как технологичная альтернатива, способная частично решить проблему нехватки традиционных поводырей.

Четыре лапы и колёса одновременно

Внешне Xiaoyuan напоминает уже привычных четвероногих роботов, однако его конструкция специально адаптирована для сопровождения человека.

На каждой из четырёх лап установлено колесо. На ровной поверхности робот может передвигаться на колёсах — такой способ движения получается более плавным и тихим. Последнее особенно важно для незрячих людей, поскольку слух играет существенную роль в ориентации в окружающем пространстве.

Когда на пути появляются лестницы, уклоны или другие сложные участки, Xiaoyuan может использовать ноги как обычный шагающий робот. Разработчики постарались сделать переходы и движение достаточно плавными, чтобы сопровождаемому человеку было комфортно следовать за устройством.

Робот замечает то, что сложно обнаружить тростью

Одно из преимуществ роботизированного поводыря — возможность контролировать окружающее пространство на разной высоте.

Обычная трость хорошо помогает обнаруживать бордюры, ступени и препятствия непосредственно перед человеком, однако не всегда позволяет вовремя заметить объекты, расположенные выше. Например, такой опасностью может стать низко свисающая ветка дерева.

Система Xiaoyuan анализирует окружающее пространство и способна предупреждать пользователя о подобных препятствиях.

При построении маршрута заявленная точность позиционирования составляет около 30 см. В помещениях робот распознаёт примерно 99 % препятствий, а на открытом пространстве показатель достигает 96 %.

Xiaoyuan знает не только маршрут

Навигационная система робота не ограничивается обычными цифровыми картами. В неё также может поступать информация об инфраструктуре конкретных зданий, включая наличие пандусов и других элементов доступной среды.

Благодаря этому при построении маршрута Xiaoyuan способен учитывать не просто кратчайший путь до нужной точки, а особенности передвижения сопровождаемого человека.

Есть и необычная функция связи с добровольцами. Если возникает ситуация, с которой автоматика не может уверенно справиться самостоятельно, система способна найти находящегося поблизости участника специальной программы, заранее оставившего свои контактные данные, и запросить помощь.

В Китае остро не хватает собак-поводырей

Для КНР проблема доступности традиционных собак-поводырей стоит особенно серьёзно. По данным, сопровождавшим презентацию Xiaoyuan, в стране живут свыше 17 млн человек с нарушениями зрения, но количество специально подготовленных собак оценивается всего примерно в 400.

Таким образом, на десятки тысяч потенциальных пользователей приходится лишь одна обученная собака.

Причина заключается в том числе в сложности подготовки животных. Полный цикл обучения занимает около года, требует работы специалистов и обходится дорого. Стоимость получения подготовленной собаки-поводыря может достигать $29 776.

Роботы потенциально позволяют масштабировать такую помощь иначе: после разработки и запуска серийного производства каждое новое устройство уже не потребуется индивидуально обучать в течение года.

Робот пока не собирается полностью заменять собаку

Несмотря на впечатляющие возможности Xiaoyuan, роботизированного помощника пока рано считать полноценной заменой хорошо обученной собаке-поводырю.

Животные обладают способностью адаптироваться к неожиданным ситуациям, понимать поведение хозяина и самостоятельно реагировать на множество обстоятельств, которые сложно заранее описать алгоритмами. Роботу, в свою очередь, необходимы надёжная навигация, питание, исправные датчики, связь и программное обеспечение.

Зато электронный помощник способен предложить функции, недоступные животному: подключение к цифровым картам, получение информации об инфраструктуре зданий, точное позиционирование, обновление навигационных данных и возможность дистанционно запросить помощь.

Испытания Xiaoyuan уже начались

Разработка не ограничилась демонстрационным прототипом на выставочном стенде. Xiaoyuan уже проходит испытания с участием незрячих добровольцев в нескольких регионах Китая.

Именно такие тесты должны показать, насколько хорошо робот справляется не с подготовленными демонстрационными маршрутами, а с реальными улицами, помещениями, лестницами, прохожими и постоянно меняющейся городской обстановкой.

Если технология подтвердит надёжность и окажется экономически доступной, четвероногие роботы могут получить гораздо более важную профессию, чем патрулирование выставок и демонстрация технических возможностей. В условиях огромного дефицита собак-поводырей Xiaoyuan способен превратиться из интересного экспериментального робота в повседневного помощника для тысяч людей.