Научно-производственное объединение «Андроидная техника»

НПО «АТ»
Ссылка на сайт 12.04.2020

АО «НПО «Андроидная техника», думаю, можно смело приводить в качестве примера того, как мечта человека, увлечённого робототехникой, постепенно претворяется в жизнь и начинает менять и её (жизнь), и мир вокруг.

Хотя на сайте организации написано, что создана она в 2009 г., фактически работы по робототехнике начались существенно раньше, примерно с 2005 г. Другое дело, что в то время, да и ещё гораздо позже мало кто мог предположить, что организация сможет вырасти до сегодняшних масштабов.

А.Ф. Пермяков — основатель
и генеральный директор АО «НПО «АТ»

Магнитогорец Александр Фаритович Пермяков пришёл в робототехнику из бизнеса, связанного с утилизацией боеприпасов, по его словам, в поисках стратегической идеи на долгое будущее. Возможно, по той причине, что на тот момент он не являлся профессиональным робототехником, созданное им подразделение с самого начала взяло за основу концепцию человекоподобных роботов. Думается, профессиональный робототехник не стал бы так делать: слишком много проблем на этом пути, слишком велики сомнения в результатах. Но сложилось так, и появилось название «Андроидная техника». Компания теперь переросла своё название, давно начав разрабатывать и не только человекоподобных (антропоморфных) роботов, однако центральное направление чётко прослеживается до сих пор: по-прежнему, наиболее известные разработки — человекоподобные. Это является визитной карточкой компании, это же обеспечивает максимальный PR-эффект и интерес со стороны широких масс, но в этом и источник существенных трудностей (в первую очередь, чисто инженерных).

«Андроидная техника» начинала свою деятельность с малоразмерных роботов (в общем-то, игрушек), подобные которым и на тот момент уже были. Организовывали бои роботов, спектакли роботов, танцы роботов. Вот такие:

Танец робота AR-100, с 2007 г. выпускавшегося серийно

2008 г.: робот AR-600
(слева; справа какой-то мужик)
Неудивительно, что ещё долгое время после этого в профессиональном сообществе компанию не воспринимали всерьёз. В том числе, и тогда, когда появился AR-600, который тоже был игрушкой, только размером побольше. Наверное, в компании тоже всё понимали про забавного «космонавта» на ременных передачах. Но многие в то время недооценили упорство уральцев и способность учиться на своём и чужом опыте.

В компании начали скрупулёзно работать с комплектацией: волновые передачи, двигатели, корпусные детали. Ездили к производителям, набирались опыта проектирования. Не только искали компоненты среди имеющихся на рынке, но и, например, договорились с фирмой Harmonic Drive о разработке специальных волновых передач под свои нужды: получилось чудо техники — волновая передача с дополнительно нарезанными зубьями на наружной части жёсткого колеса в качестве солнечной шестерни планетарного редуктора (для компактного размещения многоступенчатых передач в шарнирах роботов). Изучали оптимальные конструкции электродвигателей (что привело, в конечном итоге, к созданию собственных). Экспериментировали с конструированием шарниров роботов, с электро- и гидроприводами для повышения грузоподъёмности и скорости движения манипуляторов. Учились программировать роботы, создавать 3-хмерные программные симуляторы. Перенимали чужой опыт в части разработки полноценной конструкторской документации. Развивали собственное производство и налаживали кооперацию с заводами. Разработали СМК, закрепили за организацией военное представительство МО РФ.

Человекоподобие потребовало развития технологий построения не только самих роботов, но и их средств управления. Для антропоморфных роботов критически важны миниатюрные приводы (особенно для пальцев рук), встраиваемые схемотехнические решения, высокая точность изготовления прочных деталей компактных механических передач. Для многозвенных механизмов рук и пальцев робота был выбран принцип копирующего управления при помощи задающих манипуляторов-экзоскелетов, что несколько снизило требования к вычислительным ресурсам и ПО для расчёта кинематики робота, но добавило ещё одно высокотехнологичное устройство (систему экзоскелетов рук), необходимое для функционирования робота. Сложность осуществления контроля за движением такого робота было решено компенсировать за счёт эффекта дистанционного присутствия оператора, управляющего роботом в 3D-очках, что ещё более усложнило систему управления.

В итоге антропоморфный робот превращается в целый комплекс высокотехнологичных устройств. Управление антропоморфным роботом:
задающие экзоскелеты, 3D-очки
Такие роботы сложны в обслуживании, обладают относительно низкой надёжностью (вследствие большого количества компонентов) и кинематической избыточностью (а значит, сложны и для автоматических алгоритмов управления). Наконец, они дороги в разработке и изготовлении, не говоря уж о критической зависимости от импортных поставщиков качественных компонентов.

Но... компания именно эти недостатки и выставляет в качестве достоинств! Если удастся совместить все перечисленные технологии, говорят в НПО «АТ», получится интуитивно понятное человеку-оператору, а значит, удобное в управлении устройство, обладающее, за счёт своей избыточности, возможностями, сравнимыми с возможностями человека, только, при необходимости, сильнее и точнее. И, по возможности, стараются разрабатывать собственные компоненты, постепенно повышая процент локализации своих роботов.

Ну, а это уже идеология. Отличная от классической инженерно-минималистичной. Но имеющая право на существование. Кто знает, возможно, в стратегическом плане они и правы. Если в будущем человекоподобные роботы станут распространены и доступны так же, как сегодня обычные промышленные манипуляторы, то пользователи и знать не будут, сколько сложностей пришлось преодолеть разработчикам. А уж о том, что самим разработчикам интересно разрабатывать такие сложные устройства, и говорить излишне.

2017 г.: для стрельбы «по-македонски» не хватает движущейся цели и движения стрелка. Но всё впереди, верно?

В результате, к середине 2010-х гг. компания выпустила несколько роботов, которые игрушками уже не назовёшь... Ну, то есть это уже очень серьёзные игрушки. Кроме перечисленных выше задач, была решена и задача обеспечения достаточно высоких усилий (отдельные образцы манипуляторов способны оперировать массами по 30 кг) и скоростей движения (порядка сотни градусов в секунду) при размерах манипуляторов, сравнимых с размерами человеческой руки. Это тоже была непростая задача. Но это позволяет человеку-оператору достаточно свободно работать в экзоскелетах, совершая естественные для себя движения и не дожидаясь, пока робот справится с их отработкой.

Разрабатывая экзоскелеты, компания не прошла и мимо их применения для нужд медицины, выполнив ряд проектов, связанных с реабилитацией пациентов с нарушениями двигательной активности.

Также у компании имеются и роботы для выставок, и развлекательные (этих особенно любят дети и начальство). Почему бы и нет, раз исторически так повелось.

Коллаборативный робот CR5 (2019 г.)

«Андроидная техника» десятилетней давности не узнала бы себя нынешнюю. Сейчас это серьёзный робототехнический коллектив, выпустивший, кроме многочисленных итераций человекоподобных роботов, ряд мобильных платформ (колёсных, гусеничных, шагающих), новомодные коллаборативные манипуляторы, собственные синхронные электродвигатели (правда, про их характеристики ничего не скажу, сам не видел). Разрабатывающий полноценную конструкторскую документацию по российским нормативам. Проходивший проверку испытаниями под контролем военной приёмки. Работающий по заказам Минобороны, Роскосмоса, ФПИ. Т.е. движущийся по пути полноценных, устоявшихся робототехнических компаний.

Боевой робот «Маркер» (2019 г.)

Важно отметить, что компании удаётся на постоянной основе привлекать к своим работам научные коллективы, на что далеко не всегда хватает возможностей у коммерческих организаций. Студенты и научные сотрудники вузов — постоянные участники работ НПО «АТ». Здесь под боком находится Магнитогорский государственный технический университет (МГТУ) им. Г.И. Носова, главный источник кадров НПО «АТ». Однако компания сотрудничает с длинным перечнем вузов из многих городов. Сыграло роль, видимо, и то, что «Андроидная техника» оказалась практически в гордом одиночестве в своей сфере в регионе, имея возможность собирать у себя заинтересованных специалистов со всего Урала. А многие приезжают даже из других регионов.

Космонавт М.В. Тюрин с роботом SAR-401 (2013 г.)

Если говорить о проблемах компании, кроме обозначенной выше «багофичи» антропоморфности, то главный вопрос робототехников в России: «Кому нужна робототехника в России?» — не миновал и НПО «АТ». Финансовые трудности разных масштабов у компании и бывали, и бывают. С другой стороны, компания, существующая уже более десятка лет, научилась находить заказы. И здесь человекоподобие однозначно выступает плюсом. Не заинтересовался бы Д.О. Рогозин, в честь внука которого был назван робот «Фёдор», какой-нибудь кракозяброй! Другое дело андроиды! И космонавты из ЦПК так увлечённо играли в роботов НПО «АТ», наверное, потому, что те напоминали им их самих (шутка).

Ещё одна проблема — удалённость от столицы. Магнитогорск — это не Москва. В России, кстати, это проблема любого города, который не Москва. Во-первых, потому что сотрудники рангом начиная от руководителей проектов вынуждены половину рабочего времени проводить в самолёте. Во-вторых, потому что Москва высасывает многих талантливых сотрудников. Кого-то прельщает широта размаха робототехники в Магнитогорске, а кого-то, например, устраивают и однотипные экзоскелеты, но чтобы в Москве.

Робот FEDOR — полёт на МКС (2019 г.)

Завершая, скажу, что можно соглашаться с идеологией антропоморфной робототехники или спорить с ней. Но упорство, способность годами работать над достижением цели и преодолевать многочисленные препятствия, однозначно, заслуживают уважения. НПО «Андроидная техника» — достойный выбор для робототехника. Здесь он сможет найти себе интересную работу, и здесь есть чему научиться.


  1. Официальный сайт АО «НПО «Андроидная техника»
  2. Youtube-канал Rusandroid
  3. Александр Пермяков
  4. Робот Фёдор научился стрелять из пистолета
  5. Магнитогорский космический андроид: реальная история робота «Фёдора»
  6. Боевой робот «Маркер»
Переходов: 103 | Просмотров: 323 | Добавил: agradov (12.04.2020) | Рейтинг: 4.5/2
Всего комментариев: 0
close