От ATRIAS к Digit: путь длиной в 15 лет
Джонатан Хёрст, сооснователь Agility Robotics, создал компанию в 2015 году, вынесши из лаборатории Oregon State University. Его мечта с самого начала была одной: создать роботов, которые сочетают локомоцию и манипуляцию — двигаются по миру и взаимодействуют с ним так, как люди. В 2008 году он основал Dynamic Robotics Laboratory, где команда начала с теории из биомеханики: простая модель «пружина-масса» (тело на ногах, работающих как пружины) должна воспроизводить любой известный ход или бег животных.
Теорию привели в жизнь, построив двуногий робот ATRIAS — аббревиатура от «Assume The Robot Is A Sphere», шутка физиков о том, что сложную систему можно свести к простейшей форме. ATRIAS напоминал микроволновку на штатах: он не был спроектирован, чтобы выглядеть как человек, и не имел рук или головы. Но когда он вступал в походный шаг, движение выглядело естественным, почти живым. Это был первый намёк на то, что мечта достижима.
Успех ATRIAS сместил барьеры прогресса с научных на инженерные и организационные. Старт-ап казался единственным путём превратить разовый исследовательский прототип в реальный продукт. Хёрст был уверен в двух вещах: он сможет построить роботов, которые пойдут туда, куда ходят люди, и эта способность будет невероятно полезной. «Насколько это может быть сложно?» — вопрос, который, как он признаёт, сочетал амбиции и наивность.
Cassie: первый динамический двуногий робот в продаже
Хёрст и сооснователи Дамион Шелтон и Михаил Джонс не следовали стандартному совету: понять проблему клиента, а затем решить её. Они доверились вере в технологию и решили, что бизнес-модель придумают по ходу дела. Первый продукт — Cassie — стал первым динамическим двуногим роботом, который исследователи могли купить. Он удерживал баланс за счёт активного, плавного движения, а не осторожных, жёстких шагов. Ноги напоминали страусиные — не из подражания птицам, а как результат строгого инженерного решения под производительность.
Cassie не был предназначен для коммерческого применения: у него не было корпуса, рук или головы. Компания продала 10 роботов по 250 000 долларов — Гарварду, Калифорнийскому технологическому институту, Мичиганскому университету, Калифорнийскому университету в Беркли и нескольким другим исследовательским институтам. Рынок исчерпан.
Аппаратная часть Cassie сместила фронт исследований в сторону программного обеспечения управления. Раньше инженеры управляли двуногими роботами детализированными математическими моделями. С Cassie исследователи первыми применили обучение с подкреплением для двуногих локомоций: симулированный робот учится методом проб и ошибок, а полученная нейросеть управляет физической машиной. Именно этот подход обеспечивает практически все динамические движения, которые видны на двуногих роботах сегодня. Cassie выглядел живым, когда восстанавливался после спотыкания на лестнице, пробежал 5 километров по кампусу Oregon State и установил мировой рекорд роботов на стометровке.
Почему Digit начался с контейнеров
Когда команда искала первые применения для Digit, потенциальные клиенты задавали неудобные вопросы: зачем ноги? Зачем человекоподобный? Хёрст отвечал с трудом, потому что вопросы обнажали суть бизнеса: не важно, красиво ли решена научная задача. Важно, чтобы клиент получил решение своей проблемы.
После лет работы с индустриальными партнёрами ответ нашёлся: склады и производственные цеха, перемещение контейнеров. Это чётко определённая задача, где нужны две руки, чтобы поднимать большие контейнеры наверх, и ноги — чтобы держать баланс и двигаться в узких пространствах. Задача настолько разнообразна от одного внедрения к другому, что однонаправленная автоматизация её не покрывала. Но она достаточно ограничена, чтобы дать Digit экономически жизнеспособную первую работу, пока он осваивает более широкий набор навыков.
В 2019 году Digit начал демонстрировать способность выполнять реальную работу. Вместе с Ford Motor Company команда показала, как Digit 1 переносит посылки от автономного транспортного средства до переднего крыльца. Digit 2 и 3 разработали в сотрудничестве с крупной мировой компанией по доставке посылок для перемещения и сортировки картонных коробок. Amazon протестировал Digit 4 на перемещении и штапировании контейнеров. На логистической компании GXO Digit стал первым коммерчески внедрённым человекоподобным роботом. В 2024 году Digit попал на обложку журнала Time.
Когда мечта сталкивается с бизнесом
Несмотря на видимый успех, команда начала сталкиваться с конфликтом между мечтой Хёрста и реальными потребностями клиентов. Теперь это не терпеливые университетские лаборатории. Agility должна продавать роботов, чтобы выжить. Клиенты покупают только то, что даёт ценность. Если контейнеры не двигались, клиенты теряли деньги. Команда тратила огромные ресурсы на поддержание первых внедрений в рабочем состоянии, что, по сути, обнуляло любую прибыль. Но именно это держало компанию в живых и учило так, как никакая лабораторная демонстрация не могла.
Хёрст не представлял, насколько сложно будет, и что ведение компании включает в себя столько, что не имеет отношения к решению технических задач: внедрения по всей стране, логистика, сервис, поддержка клиентов, привлечение инвестиций, кадровое обеспечение, разработка программного обеспечения для управления парком, управление цепочками поставок. Его карьера была сосредоточена на технических проблемах взаимодействия роботов с миром, и оказалось, что это крошечная часть построения успешной робототехнической компании. Но Agility была единственным путём продолжить техническую работу и иметь влияние.
Digit 5: робот как продукт
Хёрст понимал, что Agility должна сосредоточиться на роботах как на продукте, но не знал, как это сделать. Найм людей, необходимых для управления компанией, означал утрату огромного контроля, но выбора не было. Команда наняла новое исполнительное руководство с опытом коммерциализации новых технологий, и они быстро внесли изменения — болезненные, но необходимые.
Digit 5 — это то, к чему Agility работала более десяти лет. Робот тяжёлый и громоздкий, лишён изящного естественного движения предшественников. Он дальше от робота, которого Хёрст мечтал построить, чем он когда-либо думал возможным. Чтобы доставить полезный коммерческий продукт, Agility пошла путём, очень отличным от того, что он изначально представлял.
Цель Digit 5 — стать первым человекоподобным роботом, способным безопасно и экономично выполнять полезную работу в масштабе, позволяя вывести в реальный мир десятки тысяч человекоподобных рабочих. Робот спроектирован для перемещения 23-килограммовых контейнеров на высокие полки. Батарея обеспечивает 90 минут работы от 9-минутной зарядки. Задача Digit 5 — выполнять тяжёлую складскую работу смену за сменой, закрывая потребность в рабочей силе на работах, которые слишком физически напряжены или слишком скучны для людей, чтобы они хотели их выполнять.
Производственная база RoboFab в Салеме, Орегон, занимает 70 000 квадратных футов и способна выпускать более 10 000 Digit 5 в год.
