Будущее робототехники: как создаются современные роботы и почему человеческие киборги становятся обыденностью

Синергия нейронауки и робототехники

Михаил Лебедев (научный руководитель Центра биоэлектрических интерфейсов ВШЭ) о том, как изучение мозга вдохновляет разработку роботов. Статья в Science Robotics: «Нейроинженерные вызовы слияния робототехники и нейронауки».

Нейронаука для роботов

• Антропоморфность: 2 руки, 2 ноги, голова — доверие при взаимодействии с людьми.
• «Мозг» робота по образу человеческой нервной системы: восприятие, обработка инфо, контроль.
• Примеры: камеры-глаза с вестбуло-окулярным рефлексом (стабилизация изображения при движении), тактильная кожа (ощущение касания, боль — обучение избеганию), центральные ритм-генераторы для ходьбы.
• Обучение по демонстрации: робот наблюдает за человеком, копирует движения, корректирует ошибки.

Роботы для нейронауки

• Механические/компьютерные модели нервной системы → понимание нейрофизиологии и биомеханики.
• Перспективная область: нейроинтерфейсы — управление внешними устройствами сигналами мозга. Нейропротезы (искусственные конечности), экзоскелеты (восстановление/усиление движений).
• Двунаправленный интерфейс: нервная система → команда роботу; сенсоры робота → стимуляция нервов/коры → реальные ощущения. Обратная связь критична для точных движений и восстановления чувствительности.
• Комбинированный контроль: простая команда («возьми бутылку») → внутренний контроллер робота планирует детали; или низкоуровневое управление каждым движением.

Текущие исследования

Эксперименты с обезьянами (Duke Univ.): импланты в моторную кору → управление ходьбой робота. Обезьяна корректирует свои движения, наблюдая за роботом на экране → разработка эффективных нейроинтерфейсов для ходьбы.

Кибернетическое будущее

• Экзоскелеты для полностью парализованных — не фантастика, вопрос времени и вычислительной мощности (последняя деCADE — огромный прогресс). Скоро легкие комфортные экзоскелеты заменят инвалидные кресла.
• Человеческие киборги станут обыденностью. Коммерческая разработка по всему миру, в т.ч. Россия (проект ExoAtlet — реабилитация). ВШЭ участвовала: нейроинтерфейс для запуска шагов экзоскелета.
• Гуманоидные роботы, имитирующие движение и мышление, возьмут на себя человеческую работу.
• Схождение робототехники и нейронауки — новые возможности и этические вопросы (отношение к андроидам/киборгам).
• Пока человек выигрывает в энергоэффективности (бутерброд = энергия на день, робот — батарея на 30 мин) и грации. Но десятки тысяч ученых работают над сменой этого.