Довіритися роботу. Як 23-річний український винахідник змінює світ

Бажання краще зрозуміти робототехніку привело його до STEM-школи INVENTOR. У 2010-му Олексій виграв Всеукраїнську олімпіаду з робототехніки і отримав право представляти країну на Всесвітній олімпіаді (WRO). Остання розробка Ткаченка в майбутньому може врятувати життя пацієнтам, які наважаться на операцію роботом-хірургом.

Про українську робототехніку, лікарні майбутнього та чи можуть роботи захопити людство – в інтерв’ю з Ткаченком.

На олімпіадах у вас була нагода спостерігати за тим, як підходять до вирішення завдань учасники з різних країн. У чому сила українських робототехніків?

Саме це мене і приваблює в олімпіадах – можливість побачити, як одне й теж завдання учасники вирішують по-різному.

Українські учасники завжди показують гарний результат. Можливо, одна з причин в тому, що нам інколи не вистачає деталей, механізмів. Доводиться працювати з тим, що є. Це, безумовно, додає азарту.

Одного разу мені довелося шукати досить складне рішення, маючи лише базовий набір деталей. Завдання – дістати кульку з коробки. Перше, що приходить на думку, – маніпулятор, за допомогою якого на заводах збирають машини. Засунув «руку» в коробку, схопив кульку, витягнув. Але на це потрібно більше часу і деталей. А у моєму розпорядженні був базовий набір. Мені вдалося зробити робота, який виконає таке завдання лише з одним мотором. У нього була лопатка, яка круговим рухом заходила в цю коробку, витягувала звідти м’ячик і направляла його всередину робота. Пізніше, на змаганнях, багато хто використовував цю ідею. Було приємно.

Трапляються і форс-мажори. На останній олімпіаді на одному з наших моторів перегоріли дроти. Ми самі винні – поставили надто тонкі, які не витримували навантаження. Часу на те, щоб щось виправити, було обмаль. Хтось інший міг розвести руками: «Шкода!» Але не ми. Ви коли-небудь бачили, як швидко на піт-стопі в Формулі-1 міняють колеса? Мить – і машина поїхала далі. Приблизно так, утрьох, в шість рук, ми не гаючи часу зрізали дроти, зачистили і запаяли нові, зібрали все до купи.

Ви уважно спостерігаєте за розвитком галузі. Які роботи знадобляться людству завтра?

Ви, певне, чули про Industry 4.0 (ред. – ініціатива німецького уряду про хайтек стратегії з метою прискорення технологічних змін). Будь-яку велику фабрику, яка повністю автоматизована і працює дуже злагоджено, можна вважати прикладом Industry 4.0. Левова частка робототехніки – це маніпулятори, що збирають на таких фабриках телефони, автомобілі, апарати і все, що завгодно. У майбутньому їх знадобиться більше.

Крім того, робототехніка буде ще активніше застосовуватися у медицині. Разом із командою студентів-магістрантів я розробляю робота-маніпулятора для лапароскопії – операцій, які здійснюють через маленькі надрізи.

Сьогодні роботи в медицині – це, грубо кажучи, машини на пульті управління. Звісно, вони допомагають хірургові діяти більш впевнено: у них точні рухи і ніколи не здригнеться рука. Але всі зусилля направлені на те, щоб у найближчому майбутньому робот сам робив надрізи, вставляв інструменти і оперував.

З одного боку, ідея про те, що життя людини опиниться в руках робота, викликає занепокоєння. З іншого боку, це вже відбувається. Наприклад, людство змирилося з думкою про автопілоти в машинах і літаках.

Самі б ви довірились хірургу-роботу?

Поки що ні. Технологіям потрібен час для удосконалення.

Коли роботи займуть місце хірургів?

Роботи, які проводять автономні операції, вже існують. Звісно, планування операції – де надрізати, що саме слід робити, – лишається на людині. Але конкретні дії здійснює машина. Думаю, протягом наступних 5-10 років такі операції стануть нашою буденністю. З часом машини будуть не лише оперувати, а й ставити діагнози, призначати і доставляти ліки, доглядати за хворими.

Якщо зазирнути в лікарню майбутнього. Як, наприклад, виглядає ваш робот-хірург, який займається лапароскопією?

У нього одна рука, яка складається з шести «суглобів». За рахунок цього робот має шість ступенів свободи. Три з них – для того, аби з кінцевої точки перенести інструменти на будь-яку точку. Маємо режим 3D, тож точку визначаємо за координатами х, у, z. Наступні важливі параметри – raw, pitch, yaw (обертання, нахил і поворот). Це дозволяє йому потрапити в будь-яку точку, під будь-яким кутом.

Цей робот справді схожий на маніпулятори, які збирають машини на фабриках, але дрібніший і легший. Важить близько 15 кг. Перед початком проекту ми поспілкувалися з лікарями і дізнались, що існує потреба саме в мобільному апараті. Нині через вартість обладнання для лапароскопії такі операції проводяться не в кожній лікарні. Нашого ж робота можна забрати з собою, аби допомогти пацієнтові в іншому місті.

Скажу відверто, ніколи б не подумав, що будуватиму медичного робота. Однак для мене, як і для інших семи магістрантів, це важливий проект. Усе починалося з креслення – ми придумали, як цей робот має виглядати, з чого має бути виготовлений, якими будуть його характеристики. Потім почали придумувати модель, малювали його в комп’ютерних програмах. Уже потім виготовляли деталі.

Яка подальша доля цього робота?

Він належить університету. Такі проекти, як правило, спонсоруються конкретними компаніями, які зацікавлені в робототехніці і підтримують університет. Зараз ми працюємо уже над другою, покращеною версією.

Його поки що не можна використовувати в операційних, це машина для дослідів. На основі цього робота ми досліджуємо, як здійснювати автономні операції. Сподіваюся, роботом можна буде керувати за допомогою VR-окулярів, а операції здійснювати у доповненій реальності. Можна буде дивитись на людину – і бачити її наскрізь. Таким чином, легше буде знаходити точки входу – місця для надрізів.

Чи захоплять наш світ роботи?

Не знаю. Але переконаний, щоб роботи не захопили планету, потрібно їх якісно запрограмувати. Тому всі, хто хоче врятувати світ від потенційної загрози, – ласкаво просимо в робототехніку.

Матеріал опубліковано у межах партнерства Громадського із сімейним STEM-фестивалем ROBOTICA, який цього року відбудеться 1-2 червня у 19-му павільйоні ВДНГ. Тут відбудеться національний відбір представників України на Всесвітній олімпіаді з робототехніки (WRO).

Авторка: Анна Синящик