Представьте робота, который ставит солнечные панели быстрее и точнее человека. Корпус из дорогих материалов, тяжёлая батарея, зарядка каждые несколько часов. Если затраты на сборку и эксплуатацию больше пользы от чистой энергии, которую он помогает произвести, можно ли считать его экологичным? Этот пример Оде Бийяр из EPFL приводит в статье в Science за 2025 год, чтобы показать разрыв между производительностью робота и его устойчивостью.
Робототехники, считает она, больше не могут делать вид, что энергоёмкие системы питания и электроника из редких ресурсов ничего не стоят. При этом те же роботы нужны для мониторинга окружающей среды и биоразнообразия, точного земледелия, обслуживания мостов, зданий и электросетей.
Две дороги и одна рамка
Исследования на стыке робототехники и устойчивости идут по двум направлениям. Первое: роботы, которые помогают расходовать ресурсы экономнее. Второе: роботы, которые сами устроены бережнее, за счёт эффективности, биоразлагаемости или переработки.
Мирко Ковач, руководитель совместной лаборатории Sustainability Robotics в Empa и EPFL, вместе с соавторами предлагает не выбирать между этими путями. В статье для Nature Machine Intelligence они публикуют манифест: академия, индустрия и государство должны оценивать робота по его общему вкладу в цели устойчивого развития. Новую дисциплину авторы называют Sustainability Robotics, и это не то же самое, что sustainable robotics.
«Наша цель не просто сделать роботов более устойчивыми, они должны активно решать задачи устойчивости», говорит Ковач.
Три принципа, которые он и соавторы кладут в основу: робот должен быть минимально инвазивным, доступным и симбиотическим. Последнее означает пользу не только для экономики, но и для людей и экосистем. Климатический кризис, потеря биоразнообразия и нехватка ресурсов рассматриваются не как ограничения на инновации, а как повод придумать другие инженерные решения.
Что уже делают в лабораториях
Примеров хватает. В лаборатории биоробототехники Оке Ийсперта сделали Envirobot, угря-робота для автономного контроля качества воды. В Laboratory of Intelligent Systems под руководством Дарио Фиорено собрали водного робота из рыбного корма: он несёт биоразлагаемые датчики pH, температуры и загрязнителей, а в конце жизни становится едой для водных организмов, а не электронным мусором.
Там же координируют RoboFood, проект про съедобных роботов и роботизированную еду. «Съедобных роботов можно использовать, чтобы доставлять пищу в зоны бедствия, давать лекарства людям, которым трудно глотать, или животным, а ещё проверять свежесть продуктов сенсорами, которые можно съесть», говорит Фиорено. Съедобные тедди-биры из его лаборатории выглядят как шутка, но решают ту же задачу: убрать электронные отходы из цепочки.
В Lab for Creative Computation Стефана Параско разбирается со строительными отходами. Роботизированные производственные процессы обычно требуют одинаковых деталей и заранее заданного плана. Она показывает, как научить робота работать с нерегулярным и вторичным материалом, например собирать фермы из обрезков древесины, и тем самым сократить отходы.
В CREATE Lab Джози Хьюз устойчивость закладывают в конструкцию с самого начала. Их четвероногий PAWS после толчка бежит сам, на упругих материалах и согласованных шарнирах, вообще не включая моторы. Природа подсказывает, как получить устойчивое движение механикой, вместо того чтобы наращивать сложность системы управления.
Что это меняет
Пока речь о смене метрики. Робота предлагают оценивать не по скорости, точности и грузоподъёмности, а по сумме технических, экологических, социальных и экономических эффектов. Бийяр и Ковач признают, что задача неудобная: роботу с самыми благими целями всё равно нужны энергия и материалы, и риски никуда не исчезают.
«Сложность не в том, чтобы устранить эти компромиссы, а в том, чтобы сделать их видимыми и учитывать при оценке общего влияния робота», формулирует Ковач.
Практический смысл для инженеров простой. Если считать энергию, материалы и судьбу корпуса после списания, часть сегодняшних конструкций проиграет ещё на этапе проектирования. И тогда выбор между литием и рыбным кормом перестаёт быть курьёзом.
Источник: https://robohub.org/reimagining-robotics-for-sustainability
