В городе, разрушенном сильным землетрясением, роботы ищут людей, оказавшихся под обломками зданий. Такая сцена, напоминающая сюжет научно-фантастического фильма, будет разыграна в начале августа в городе Тоёнака (префектура Осака), где будет проводиться конкурс на лучшую модель робота-спасателя. В конкурсе примут участие учащиеся старших классов средней школы и студенты университетов. Сконструированные ими роботы будут извлекать из груды щебня и строительных материалов небольших кукол, имитирующих пострадавших во время стихийного бедствия.
"Цель данного конкурса, запланированного на 2-3 августа, заключается в том, чтобы показать широкой общественности всю важность и необходимость разработки проектов по созданию роботов-спасателей, а также привлечь талантливых и многообещающих молодых ученых к сфере робототехники", - сказал Коити Осука, профессор университета в Киото и глава организационного комитета конкурса.
Конкурс будет проводиться на особом полигоне, где частично воспроизведены последствия Большого землетрясения в Хансине.
Землетрясение в Хансине, толчки которого достигали 7,2 баллов по шкале Рихтера, произошло утром 17 января 1995 года. Эпицентром землетрясения стал город Кобэ и его окрестности. В результате этой трагедии погибли 6400 человек и более 40 тысяч получили тяжелые ранения. Около 250 тысяч зданий были полностью или частично разрушены. Спасатели извлекли из-под обломков зданий 35 тысяч человек, большинство из которых остались живы.
По данным Токийского управления пожарной охраны, которое выслало в район Хансин своих сотрудников для участия в спасательных работах, для того чтобы обнаружить человека под обломками дома, построенного из бетона, команде спасателей, состоящей из пяти человек, в среднем требуется 4 часа 10 минут.
Коити Оцука, который в то время изучал робототехнику в Осакском университете, смотрел все репортажи о землетрясении по телевидению и особенно внимательно следил за работой спасателей. Тогда он впервые задумался, не могут ли эту работу делать роботы.
"Я думаю, что в тот момент многим специалистам по робототехнике пришла в голову та же самая идея, - говорит Осука. - И в то же время я чувствовал себя виноватым, поскольку сам ничего не предпринял для того, чтобы создать модель робота-спасателя, хотя у нас для этого были все возможности".
Оцука занялся изучением систем, приводящих в движение руки двуногих шагающих роботов, и пришел к выводу, что существующие образцы не подходят для модели робота-спасателя.
Чувство ответственности и желание найти оптимальный выход подвели Оцуку и других исследователей, в том числе и Сатоси Тадокоро, профессора университета в Кобэ, к решению сформировать группу по разработке модели робота, которую можно будет использовать для ведения спасательных робот во время землетрясений.
Все члены группы были едины во мнении, что работу надо начинать с создания четкой концепции, которую сразу же необходимо придать широкой огласке.
"Мы были уверены в том, что активная пропаганда нашей идеи позволит ускорить темпы создания модели робота-спасателя и что молодые энтузиасты науки сразу заинтересуются этим проектом", - говорит Оцука.
Сама идея относительно конкурса на лучшую модель робота-спасателя для молодых ученых впервые возникла в 1996-м. Но план организационных мероприятий удалось выработать только через два года.
В 1998 году было решено, что Международный фестиваль игр роботов, которому было дано название RoboFesta, будет проведен в районах Kaнсай и Kaнто в 2000 году. Первый конкурс, RoboFesta-2000, в котором приняли участие 6 команд, прошел с большим успехом, после чего его решили проводить ежегодно.
В этом году участники конкурса будут демонстрировать работу своих моделей на участке, где сооружены 9 макетов, воспроизводящих развалины блочных домов. Каждый макет занимает площадь в 1,2 квадратных метра, которую пересекает "улица" шириной в 80 см.
Задача конкурсантов состоит в том, чтобы при помощи своих роботов "спасти пострадавших" - извлечь пластмассовые куклы, находящиеся под развалинами.
При этом человек, управляющий роботом, может видеть участок спасательных работ только с помощью видеокамеры на мониторе. Ведь в условиях реального землетрясения спасатель подвергает себя огромному риску, входя в зону бедствия.
"Во время Большого землетрясения в Хансине жителей квартала Хигасинада (г. Кобэ) пришлось срочно эвакуировать из-за начавшейся утечки газа, и доступ к местам разрушений был весьма ограничен", - поясняет Оцука.
Участник конкурса как раз и должен хорошо представлять все трудности, возникающие при проведении спасательных работ, и осознавать, какое важное значение имеет использование роботов-спасателей.
Сложности экстремальной ситуации определяют и тип робота, и все выполняемые им операции. "Мы побуждаем участников конкурса подходить к проблеме с гуманитарной точки зрения и думать о том, какие виды роботов могут быть наиболее подходящими для использования в реальной ситуации бедствия и как следует управлять роботом во время проведения спасательных работ", - подчеркивает Оцука.
"И мы считаем, что неукоснительное выполнение конкурсантами всех предварительных инструкций вовсе не подразумевает их обязательную победу в соревновании, поскольку в одну из задач конкурса входит совершенствование технологии спасательных работ".
Участник конкурса должен доказать судьям и зрителям, что он правильно понимает концепцию проекта, имеет собственную тактику спасательных действий, а также продемонстрировать соответствующие функции своей модели робота.
Главной целью спасательных работ является сохранение жизни и здоровья человека. Поэтому для конкурса были созданы особые куклы. Они выполнены из пластмассы, их длина ? 29 см, вес ? около 1 кг. В корпус куклы вмонтированы датчики, реагирующие на оказываемое давление, а руки и ноги кукол снабжены датчиками, показывающими силу натяжения. Устройство, определяющее ускорение, тоже встроено в корпус куклы.
Эти датчики будут реагировать на "грубую" работу робота, если он слишком сильно зажмет конечность, будет вытягивать тело из узкого пространства с чрезмерной силой или слишком долго тащить его по земле. За "грубую" работу робота создателям будут начисляться штрафные очки.
В дальнейшем планируется создать манекены в натуральную величину человеческого тела, оборудованные более сложными и точными датчиками. Они будут использоваться не только для конкурса, но и для обучения спасателей правильному ведению работ.
Из 19 команд, подавших заявки на участие в конкурсе, были приняты только 12.
Две команды участников будут представлять префектуру Осака. В одну входят студенты технологического колледжа из города Нэягава, а в другую ? студенты Осакского технологического института.
20 членов команды школьного клуба робототехники являются самыми юными участниками конкурса. Команду составляют учащиеся первых и вторых классов средней школы второй ступени в возрасте от 15 до 17 лет.
Каждая команда представит на конкурс четыре модели роботов собственной разработки. При этом два робота должны иметь "руки" для расчистки развалин, а два других ? для извлечения "жертв" из развалин.
Зрители, несомненно, будут с интересом наблюдать, как робот аккуратно сворачивает тонкие алюминиевые пластины, доставляет их к заваленной обломками улице и разворачивает вновь.
"Эти пластины позволят роботам перемещаться по ровной поверхности, не повреждая при этом пластмассовых кукол", ? говорит Ватару Миядзаки, 16-летний участник конкурса.
Затем пластины будут накрыты тканью. 17-летний Такаси Ито, отвечающий в команде за дизайн робота, сказал: "Мы должны учитывать, что пыль и падающие сверху объекты будут затруднять работу спасателей в условиях реального бедствия".
Команда Осакского технологического института продемонстрирует модель шестиногого робота, снабженного большой рукой, а также две модели гусеничных роботов. Как говорит Oцука, это будет первой демонстрацией шагающего робота-спасателя.
Кодзи Нисикава, капитан команды, сказал, что команда решила создать модель шагающего робота, поскольку это позволит ему легче перемещаться по участкам, заваленным обломками зданий. "В отличие от гусеничного, шагающий робот сможет и быстро поменять направление, дойдя до труднопроходимого участка, - поясняет он. - Мы считаем, что модель шагающего робота является наиболее пригодной для спасательных работ".
Машины для перевозки "спасенных" кукол будут оснащены полужесткими кроватями и акриловыми крышами ? для максимально бережной транспортировки.
"Ведь пострадавшие могут быть тяжело ранены, - говорит Нисикава, - такие машины просто необходимы, тем более что они не будут препятствовать движению робота".
С прошлого года министерство образования, науки и техники начало обеспечивать государственное финансирование проекта группы Коити Оцука.