О советской школе робототехники

Один день 2020 года — 3 июня — унес сразу двоих выдающихся ученых в области робототехники, Евгения Ивановича Юревича (1926 года рождения) и Владимира Евгеньевича Павловского (1950 года рождения). Первый был главой ленинградской (петербургской) научной школы, да и вообще основателем советской робототехники; второго потеряла школа московская. 

Чернобыль дал мощнейший толчок развитию советской экстремальной робототехники. Монография Евгения Юревича так и называется: «Роботы ЦНИИ РТК на Чернобыльской АЭС и развитие экстремальной робототехники». 

ЦНИИ РТК – это Центральный научно-исследовательский институт робототехники и технической кибернетики в Ленинграде, директором и главным конструктором которого ученый был на момент аварии 26 апреля 1986 года.

Немецкие роботы-манипуляторы, спешно закупленные правительством, MF-2 и MF-3, оба не выдержали излучения, потому что создавались не для работы на АЭС. Тогда к работе было решено привлечь главный в СССР центр робототехники. Он получил задание: до 15 июня 1986 года разработать и поставить на ЧАЭС подходящие для тушения пожаров, разведки и разгребания завалов машины. Из-за спешки распоряжение председателя правительственной комиссии Льва Воронина, датированное 29 мая 1986, было написано от руки.

Юревич выехал на ЧАЭС сразу. «Мы работали вместе с военными, поднимались на крышу реактора, спускались в шахты. У каждого был личный дозиметр. Если он показывал максимальную допустимую дозу, нас отправляли домой», — рассказывал он в интервью незадолго до смерти.Он передавал в ЦНИИ РТК информацию для разработки роботов. Институт, в штате которого на то время было более 1000 человек, работал «в режиме военного времени», круглосуточно. 

Его роботы заменили несколько тысяч военных – причем на участках, куда посылать людей было смертельно опасно. В течение двух месяцев ЦНИИ РТК разработал, изготовил и отправил на станцию 15 роботов различного назначения. Для создания чернобыльских роботов-ликвидаторов к проекту были подключены более 40 производственных предприятий. Подобная кооперация, которая спасла ситуацию в 1986 году, возможна только в тоталитарном государстве: в случае с Чернобылем не было никаких тендеров, конкурсов; просто писали телеграмму на нужное предприятие — например, в Армению, — и через два дня оттуда присылали необходимую деталь или модуль. 

Сначала ЦНИИ РТК создал для Чернобыля колесного робота-разведчика РР-1, который помог оценить уровень радиации и количество отходов там, куда людям был закрыт доступ. Его данные позволили скорректировать стратегию: предполагалось, что роботы-подборщики манипуляторами будут собирать отдельные радиоактивные объекты и грузить их в транспортного робота. Но выяснилось, что нужно очищать большие сильно загрязненные площади, в основном на крышах зданий. Разумнее было сбрасывать мусор в провал на месте взрыва. 

Для этого гораздо эффективнее манипуляторов были тяжелые роботы-бульдозеры. Такие роботы имели примитивную, но максимально надежную конструкцию и мощную защиту от радиации. Частью из них дистанционно управляли по кабелю, остальные были радиоуправляемыми. В июне 1986 года первый робот-бульдозер ТР-А1 прибыл на место аварии. Постепенно к нему присоединились роботы-бульдозеры ТР-А2, ТР-Б1, ТР-Б2, ТР-Г1 и ТР-Г2. Параллельно разрабатывались новые роботы-разведчики: колесные РР-2, РР-3 и гусеничные РР-Г1 и РР-Г2.

Катастрофа такого масштаба произошла впервые, поэтому оптимальная конструкция была неизвестна, ученые экспериментировали, оптимизируя модели под конкретные задачи. Аккумуляторы быстро садились и радиосвязь плохо работала из-за ионизации, которую создает радиоактивное излучение. Роботы с управлением и подачей энергии по кабелю были лишены этих недостатков, но длинный кабель мог запутаться, а короткий вынуждал находиться оператора в зоне с высоким радиоактивным фоном. А в модели ТР-Г1 чувствительная к радиации полупроводниковая электроника большей частью была заменена электромеханическими аналогами или вынесена на пульт управления оператора.

«Среди конструкторских бюро возникла конкуренция: все вдруг осознали, что тот, кто успешно справится с задачей ликвидации, получит средства на развитие этого направления и мощную государственную поддержку. Поэтому и другие организации захотели участвовать», — вспоминает Юревич. В результате помимо немецких машин и моделей ЦНИИ РТК в Чернобыль были отправлены роботы «Белоярец» ПО «Атомэнергоремонт», два «Мобот Ч-ХВ» из МВТУ, два аппарата СТР ВНИИ Трансмаш (на обложке статьи; фото Science & Techology Rover Company Ltd.). СТРы и Моботы не вышли из строя, хотя и у них иногда случались поломки. 

Евгений Юревич в 1949 году окончил с отличием электромеханический факультет ЛПИ по специальности «Автоматика и телемеханика». В 1953 г. защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата технических наук, 1964 г. – доктора технических наук.

С 1968 г. по 1994 г. Е.И. Юревич – директор-главный конструктор созданного им Особого конструкторского бюро технической кибернетики (ОКБ ТК), преобразованного в 1973 г. в Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики (ЦНИИ РТК). С 1994 г. и до самой смерти в 93 года он оставался почетным главным конструктором ЦНИИ РТК, а также профессором кафедры «Мехатроника и робототехника» СПбГПУ.

Под руководством Е.И. Юревича впервые были созданы интегральные роботы с элементами искусственного интеллекта и промышленные роботы широкого применения, роботы в интересах армии и флота, система «Аист» бортовых манипуляторов орбитального корабля «Буран» и десятки типов мобильных роботов для работы в экстремальных условиях. В 1991 г. им была разработана научно-техническая концепция развития технических средств для экстремальных условий. Е.И. Юревич – автор 8 государственных стандартов и более 70 изобретений. Более двадцати лет он являлся бессменным председателем программного комитета ежегодной конференции «Экстремальная робототехника», всегда собиравшей известных ученых и молодых специалистов из разных стран.

Владимир Евгеньевич Павловский в 1972 году с отличием окончил механико-математический факультет МГУ и с этого времени работал в Институте прикладной математики имени М. В. Келдыша (ИПМ). В 1979 году он защитил диссертацию на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук (тема — «Алгоритмы и программные комплексы в системе моделирования и макетирования робототехнических устройств»), в 1995 году стал доктором наук с диссертацией по теме «Задачи и методы моделирования, проектирования, управления сложными программно-аппаратными системами». В 2001 году ему было присвоено звание профессора. 

Для студентов мехмата МГУ Владимир Павловский читал учебные курсы «Теоретическая механика», «Задачи и проблемы робототехники», «Динамика и сенсорное обеспечение движения мобильных роботов», «Механика мобильных роботов (кинематика, динамика, управление)», «Сенсорика мобильных роботов (от сенсорики до интеллекта)». Совместно с профессором Юрием Голубевым он руководил Всероссийским научно-исследовательским семинаром «Системы с элементами искусственного интеллекта», который был организован при мехмате МГУ в 1970 году величиной мирового масштаба Дмитрием Охоцимским. На семинаре обсуждались новейшие задачи механики робототехнических систем, искусственного интеллекта, теории динамических игр и систем технического зрения роботов.