Тренды, определяющее будущее

Бог из машины: как роботы будут спасать нас при катастрофах

«Бог из машины» — так древние греки называли неожиданное спасение. Сегодня эти боги имеют стальные конечности и кремниевый мозг. Они не знают страха, не чувствуют боли и готовы пойти туда, куда не рискнет человек. ИИ и передовая робототехника становятся новым стандартом безопасности — узнайте, какие прорывы в этой сфере ждут нас в ближайшем будущем.
Авторы и эксперты
Автор Наука Mail
Директор инжинирингового центра «Автоматика и робототехника» МГТУ им. Н. Э. Баумана
Роботы на передовой катастроф
Что скрывается под броней технологии
Сценарии 2050 года
Вызовы и этические дилеммы
Роботы на передовой катастроф
Что скрывается под броней технологии
Сценарии 2050 года
Вызовы и этические дилеммы
Еще
Роботы-спасатели будущего
Роботы-спасатели будущегоИсточник: www.nbcnews.com

26 апреля 1986 года на Чернобыльской АЭС произошла авария, изменившая историю. Люди в свинцовых костюмах шли в зону смертельного излучения, зная, что это может стоить им жизни. Но рядом с ними работали и другие «ликвидаторы» — роботы. Советские инженеры за 17 дней создали машины, которые выдержали радиацию в 18 000 рентген в час и обследовали 15 000 м² зараженной территории.

Механические спасатели — давно не фантастика. Они ползают по развалинам, как змеи, видят сквозь стены, как супергерои, и поднимают многотонные плиты, словно былинные богатыри. К 2050 году они могут стать главной опорой не только при землетрясениях и пожарах, но и при глобальных катастрофах — от ядерных аварий до климатических коллапсов.

Как технологии, рожденные для космоса и боевых действий, становятся инструментами спасения? Какие роботы уже сейчас вытаскивают людей из-под завалов? И сможем ли мы доверить им жизни, когда случится непоправимое?

Настоящее: роботы на передовой катастроф

Современные спасательные роботы — это уже не прототипы из лабораторий, а полноценные участники операций по всему миру. Их эволюция началась с выполнения простых задач.

От драконов до змей: арсенал спасателей

В 2004 году сразу после землетрясения в Ниигате в Технологическом университете Нагаоки начали разрабатывать специализированные спасательные роботы. Сегодня их потомки — это целая экосистема механических спасателей, каждый из которых решает свои задачи.

Японские роботы-спасатели
Японские роботы-спасатели (Технологический университет Нагаока)Источник: www.un.org

Например, Tmsuk T-52 Enryu — Дракон-спасатель. Эта шеститонная машина с конечностями поднимает по 500 кг и разгребает завалы за считанные минуты. Но как найти тех, кто уже под завалами? В дело вступает Cougar10-LTM — гусеничный робот с радаром, который видит сквозь стены и находит даже потерявших сознание людей. Если проход слишком узкий, гибкую «шею» протянет восьмиметровый Snakebot (робот-змея), покрытый нейлоновыми щетками, — он проползет там, где не сможет даже ребенок.

Фукусима: крещение огнем и радиацией

Настоящим испытанием для спасательной робототехники стала авария на АЭС Фукусима-1 в 2011 году. Уровень радиации в отдельных помещениях достигал смертельных для человека значений.

Первыми в эпицентр отправились роботы Quince, разработанные университетами Тиба и Тохоку. Эти гусеничные разведчики пробирались через разрушенные коридоры, передавали изображения из кромешной тьмы, измеряли уровень радиации и даже брали пробы радиоактивной воды.

Киберкостюм Cyberdyne
Киберкостюм CyberdyneИсточник: mioby.ru

Тогда же компания Honda модифицировала знаменитого гуманоида ASIMO для работы в условиях катастрофы. Робот научился оценивать окружающую среду, предсказывать действия людей и передвигаться со скоростью до 9 км/ч. Киберкостюм HAL от Cyberdyne, изначально созданный для помощи пожилым людям, в рекордные сроки переделали для ликвидаторов аварии.

Российские разработки: от Авроры до МРК-35

Российские инженеры тоже ведут работы в этом направлении. В 2018 году на Гидроавиасалоне представили роботизированный спасательный плот «Аврора» из композитных материалов. Он может работать в автономном режиме или дистанционно, развивает скорость до 20 узлов и оснащен двумя сонарами для поиска людей в воде.

Многофункциональные роботы МРК-35 и Р100, созданные для МЧС, умеют проводить разведку в условиях химического или радиационного заражения, искать и обезвреживать взрывные устройства.

Российский робот с радиационной защитой
Российский робот с радиационной защитойИсточник: portal.edufire37.ru

Технологии: что скрывается под броней

За впечатляющими возможностями спасательных роботов стоят передовые технологии, многие из которых были разработаны для других сфер.

Глаза, уши и нервы механического спасателя

Современные спасательные роботы — это не просто механические мускулы. Их главная сила — в сенсорах и системах обработки данных. Камеры дневного и ночного видения, тепловизоры, газоанализаторы, радары, лидары — все эти «органы чувств» позволяют роботу ориентироваться в условиях нулевой видимости, находить людей по тепловому следу или дыханию, определять состав воздуха и распознавать опасные вещества.

Технологии компьютерного зрения уже сегодня достигли высокого уровня. Роботы могут не просто передавать картинку, но и анализировать ее: распознавать лица, оценивать степень повреждений конструкций, находить признаки жизни. В будущем с развитием ИИ эти системы станут еще умнее — например, смогут предсказывать обрушения или самостоятельно прокладывать маршруты через завалы.

Colossus от Shark Robotics
Colossus от Shark RoboticsИсточник: rb.ru

ИИ на службе спасения

Искусственный интеллект — это мозг, который превращает набор датчиков и моторов в спасателя. Глубокое обучение позволяет роботам анализировать массивы данных с камер и сенсоров, распознавать закономерности и принимать решения. Reinforcement learning (обучение с подкреплением) позволяет учиться на собственных ошибках — например, отрабатывать оптимальные пути эвакуации или методы разбора завалов.

Благодаря технологии (NLP) роботы могут общаться с пострадавшими, успокаивать, давать инструкции, пока не прибудет помощь. Такие технологии уже тестируются в медицинских роботах-ассистентах.

В 2025 году появились роботы с мемристорами — чипами, которые «читают» мозговые импульсы оператора. Это позволяет управлять машиной силой мысли, что критично для людей с ограниченными возможностями.

Материалы будущего: легче, прочнее, устойчивее

Корпуса спасательных роботов создаются из специальных сплавов и композитов, способных выдерживать экстремальные нагрузки, высокие температуры и агрессивные среды.

Например, аустенитные алюмообразующие стали (AFA-SS) обладают высокой коррозионной стойкостью и выдерживают экстремальные температуры. Литая нержавеющая сталь CF8C-Plus отличается улучшенными свойствами при высокотемпературном растяжении и сопротивлением усталости.

Робот-пожарный
Робот-пожарныйИсточник: Recraft

Для работы в условиях радиации, как на Фукусиме, требуются особые материалы с защитой от ионизирующего излучения. Здесь на помощь приходят разработки космической отрасли — ведь в открытом космосе уровень радиации тоже крайне высок. Некоторые модели уже используют нанопокрытия с повышенной эрозионной стойкостью и покрытия из стекловидных ультрадисперсных частиц на основе железа.

Будущее: сценарии 2050 года

К середине века технологии спасательных роботов могут выйти за рамки привычных форм, превратившись в инструменты глобального масштаба. Одним из самых смелых прогнозов становится использование микроскопических помощников.

Рой нанороботов против климатической катастрофы

К 2050 году климатические изменения могут привести к увеличению частоты и силы природных катаклизмов. Как роботы помогут нам справиться с этим? Один из самых смелых прогнозов — использование роев нанороботов для стабилизации климата.

Представьте миллиарды микроскопических машин, которые:

  • распыляются в атмосфере для регулирования солнечного излучения;
  • очищают океаны от микропластика;
  • восстанавливают поврежденные экосистемы;
  • создают искусственные барьеры против ураганов.

Пока это звучит как научная фантастика, но первые шаги в этом направлении уже делают. Например, в сельском хозяйстве используют дроны для мониторинга состояния растений и точного внесения удобрений — фактически, это прототипы будущих экологических роботов.

Робот-пожарный
Робот-пожарныйИсточник: Unitree Robotics

Биороботы-мутанты для зон бедствия

Еще одно перспективное направление — создание гибридных биороботов, сочетающих живые ткани и механические компоненты.

Ученые уже экспериментируют:

  • с роботами на основе мышечных тканей, которые могут самовосстанавливаться;
  • нейроинтерфейсами, позволяющими управлять роботами силой мысли;
  • биосенсорами на основе генетически модифицированных организмов для обнаружения токсинов.

Такие гибриды смогут работать в условиях, где чистая механика бессильна, — например, при сверхвысоких температурах или в агрессивных химических средах.

Космические технологии на Земле

Многие технологии, разработанные для космоса, находят применение в спасательной робототехнике.

Например:

  • системы автономной навигации марсоходов адаптируют для поиска людей в разрушенных зданиях;
  • роботизированные манипуляторы с МКС вдохновляют создателей хирургических роботов;
  • датчики для исследования вулканов на Ио (спутнике Юпитера) используют для мониторинга сейсмической активности.

К 2050 году этот обмен технологиями между космосом и Землей станет еще интенсивнее. Возможно, роботы, которые сейчас проектируются для строительства лунных баз, завтра будут возводить убежища для пострадавших от землетрясений.

Глобальная сеть роботов-спасателей

Один из самых реалистичных сценариев — создание всемирной системы быстрого реагирования с использованием роботов. В каждом городе появятся дежурные «рои» дронов, готовые мгновенно вылететь к месту катастрофы, подземные и подводные роботы-разведчики, мониторящие сейсмическую активность, мобильные робобазы с запасами воды, лекарств и временного жилья и облачная система управления, координирующая действия тысяч роботов по всему миру.

Первые элементы такой системы уже появляются. Например, в Италии тестируют дроны для доставки спасательных кругов тонущим, а в Португалии создали автономный спасательный аппарат U SAFE для работы на воде. В Анапе с 2021 года работает система «Анаспас» с дронами, которые за секунды доставляют спасательные жилеты утопающим. В 2022 году такой дрон спас мужчину, сбросив жилет и став ориентиром для катера спасателей.

Попытки представить, как может выглядеть будущее страны, мира и людей через 25 лет или полвека, неоднократно предпринимались не только учеными, но и публицистами. Такие футуристические прогнозы, ориентирующиеся только на научно-технические достижения, зачастую совершенно далеки от реальности, поскольку плохо учитывают устройство мировой экономики и перспективы ее изменений. Экономическая целесообразность всегда будет выступать существенным фактором развития/регресса технологий. Применительно к спасательной робототехнике, или, точнее, применению технологий робототехники в интересах аварийно-спасательных служб, общая тенденция развития будет заключаться в поэтапном усложнении программно-алгоритмического обеспечения роботов и повышению их адаптации к условиям применения.
Александр Тачков
директор инжинирингового центра «Автоматика и робототехника» МГТУ им. Н. Э. Баумана

Вызовы и этические дилеммы

С развитием спасательной робототехники возникают сложные вопросы, которые выходят за рамки инженерных задач и требуют философского осмысления. Особенно остро стоит проблема распределения ответственности.

Кто принимает решение: человек или алгоритм?

Одна из главных проблем спасательной робототехники — вопрос ответственности. Если робот при спасении одного человека случайно причинит вред другому, то кто будет виноват? Программист, оператор, производитель? Пока юридической базы для таких случаев нет ни в одной стране мира.

Еще сложнее вопрос автономности. Должны ли роботы действовать строго по алгоритму или принимать решения самостоятельно в критических ситуациях? Где грань между полезной автономностью и потенциальной опасностью? Эти дебаты напоминают дискуссии о беспилотных автомобилях, но ставки здесь гораздо выше — человеческие жизни.

Разработка южнокорейской компании KAIST
Разработка южнокорейской компании KAISTИсточник: www.govtech.com

Не заменят ли роботы людей-спасателей?

По данным Международной федерации робототехники (IFR), рынок профессиональных сервисных роботов, включая спасательные, ежегодно растет. Это неизбежно приведет к сокращению некоторых традиционных профессий. Но эксперты считают, что роботы не заменят, а дополнят людей, взяв на себя самые опасные задачи.

Цена спасения: кто сможет себе это позволить?

Современные спасательные роботы — дорогое удовольствие. Разработка и производство одного сложного аппарата могут стоить миллионы долларов. Это создает риск технологического неравенства: богатые страны и регионы получат передовые системы спасения, а бедные останутся с устаревшими методами. Решением может стать развитие международных программ обмена технологиями и создание более дешевых массовых моделей.

Итоги: между спасением и зависимостью

В 2004 году после землетрясения в Ниигате японские инженеры сделали первый шаг к созданию специализированных спасательных роботов. Сегодня эти разработки применяют во всем мире — от Фукусимы до зон военных конфликтов. К 2050 году роботы могут стать нашей главной защитой не только от локальных катастроф, но и от глобальных угроз — климатических изменений, техногенных аварий, последствий урбанизации.

Но вместе с надеждой приходят и новые вопросы. Сможем ли мы сохранить контроль над технологиями, от которых станем зависеть? Не приведет ли автоматизация спасения к потере человеческих навыков выживания? И главное — останется ли в мире, где машины спасают людей, место для человеческого сострадания и взаимопомощи?

Как и любой мощный инструмент, спасательная робототехника — это не только решения, но и новые вызовы. И от того, как мы с ними справимся, зависит, станут ли роботы нашими слугами, партнерами или в самом деле подобием богов из машины, решающих судьбы смертных.