Как выглядели и создавались первые роботы? | Крамола

Что умеют современные устройства

Благодаря появлению современных технологий перспективы развития робототехники расширяются. Роботизированные механизмы применяются в различных сферах жизни:

  1. Медицинские микророботы способны исследовать человеческий организм.
  2. Робот-андроид Asimo помогает людям с ограниченными возможностями.
  3. Рыба-робот используется биологами для наблюдения за представителями подводного мира.
  4. Бытовые роботы-пылесосы, мойщики бассейнов и окон помогают хозяйкам.
  5. Робот-сапер выполняет задачи, связанные с поиском и обезвреживанием мин и снарядов.

Гуманоид София – первый в мире андроид с искусственным интеллектом, получивший официально гражданство в Саудовской Аравии. Антропоморфный робот-космонавт Федор в составе международного экипажа в июле 2023 г. отправится на МКС «Мир».

Развитие роботизации идет по нескольким направлениям, связанным с биотехнологиями и кибернетикой. Главную цель разработчики сформулировали кратко: прогресс искусственного интеллекта, его саморазвитие и поиск оптимального решения поставленных задач.

В планы ученых на ближайшие 10 лет входит разработка проектов и организация производства роботизированных квадрокоптеров, хирургов, сиделок, фермеров.

Unimate — разработка и внедрение

Джоанна Уоллен в книге «История промышленных роботов» рассказывает, что Энгельбергер долго подбирал место работы для Unimate. Он посетил порядка 35 промышленных предприятий разного профиля (в том числе 15 автомобильных), пытаясь понять, какая сфера производства действительно нуждается в автоматизации. В итоге первый контракт был подписан с предприятием General Motors, и робот занял свое место у литьевой машины.

Смотрите про коптеры:  Первые роботы и история развития робототехники

Unimate трудился на линии сборки, забирая детали с линии непрерывного литья и устанавливая их внутрь автомобильных кузовов с помощью сварки. Этот этап относится к опасным производствам: неосторожность может обернуться для работника потерей конечности и отравлением токсичными газами.

Роботы от Unimation создавались для выполнения многократно повторяемых операций. Это роботизированная «рука» с двухпальцевым захватом, похожим на клещи, и с несколькими соединениями, выполняющими роль суставов. Как рассказал позже в своей книге Джордж Мансон, один из инженеров компании, первоначально робот должен был точно копировать человеческую руку и иметь шесть степеней свободы.

Но финансовые ограничения и инженерные сложности вынудили оставить пять степеней: «запястье» робота могло двигаться лишь по двум осям вместо трех. И это, конечно, была не последняя из сложностей. Робот-манипулятор оказался проектом, опередившим технологии своего времени.

  1. Система с цифровым контролем, основанная на бинарном коде (не забывайте, это был 1956-й!).
  2. Энергонезависимая твердотельная система памяти, которая тогда еще не существовала.
  3. Оптические цифровые кодировщики, считывающие положение вала, с высокой скоростью работы, которых также еще не было.
  4. Высокопроизводительный цифровой сервоконтроллер, способный к динамическому управлению, с широким спектром полезных нагрузок.
  5. Высокоэффективные гидравлические сервоклапаны.
  6. Автономные электрические и гидравлические источники питания.

Под руководством Девола команда разработала феррорезонансный датчик и основанную на нем систему памяти, которую запатентовали как Dynastat, а также оптический энкодер Spirodisk.

Все эти разработки легли в основу Unimate. В качестве системы управления использовался программоноситель в виде кулачкового барабана с шаговым двигателем, рассчитанный на 200 команд управления. Чтобы запрограммировать робота, оператор в режиме обучения задавал ему порядок контрольных точек: звенья манипулятора должны были проходить их в течение рабочего цикла. Точки сохранялись в памяти, и робот мог воспроизводить действие неограниченное количество раз.

Это позволило инженерам добиться высокой точности воспроизведения действий — до 1,25 мм. При разгрузке машины для литья Unimate выдавал всего 2% брака, тогда как у работников-людей его количество доходило до 20% при меньшей производительности.

Особого внимания заслуживала гидравлическая система. У первых прототипов, в том числе у робота, представленного на выставке в Чикаго, она «протекала, как сито». Но разработчикам удалось решить эту проблему.

В 1961 году Девол получил патент на устройство на основе предыдущей заявки, поданной им еще в 1954-м. Полученный им документ с номером US2988237A ознаменовал начало новой эпохи в истории человечества — эры роботов.

Прогресс оказался стремительным: за короткое время Unimation продали в США 450 устройств. А в 1966 году их роботы впервые отправились за пределы США — на завод Nokia в Финляндии. Три года спустя компания вышла и на азиатский рынок, лицензии на производство Unimate были предоставлены Kawasaki Heavy Industries и GKN. Устройство было востребовано вплоть до 1970-х, когда его вытеснили новые роботы японской разработки.

Роботы Unimate на линии точечной сварки. Фабрика GM в Огайо, 1969

Сегодня экземпляр Unimate можно найти в Зале славы роботов (Питсбург, США), а журнал Popular Mechanics в декабре 2005 года включил его в число 50 лучших изобретений последних 50 лет.

Будущее роботов

В нашем мире появляется все больше продвинутых машин, но на самом деле, чтобы роботы были действительно полезными, им нужно стать более самодостаточными. Невозможно научить домашнего робота правильно обращался с любым объектом, который ему может попасться. Для этого нужно, чтобы робот мог учиться всему сам, а значит развивать его искусственный интеллект.

Возьмем, к примеру, робота по имени Brett. Ученые из лаборатории Калифорнийского университета в Беркли научили его решать детские головоломки, где нужно подбирать предметы нужной формы. Никто не объяснял ему, что квадратная деталь помещается только в квадратное отверстие.

Джозеф энгельбергер, популяризатор роботов

Как выглядели и создавались первые роботы? | Крамола

Энгельбергер получил образование в Колумбийском университете, закончив бакалавриат по физике и магистратуру по электроинженерии. Несколько лет после выпуска он проработал в Manning Maxwell & Moore — компании, производящей авиационные приборы, и в итоге стал главным инженером по авиации. В 1957 году он основал собственное приборостроительное производство, компанию Consolidated Controls.

В период знакомства с Деволом у Энгельбергера уже был опыт в бизнесе. Поэтому вместе они успешно реализовали план по созданию своей роботехнической компании, которую назвали Unimation (сокращение от Universal Automation). А первый робот получил имя Unimate.

Это была громкая инновация, вокруг которой, однако, разгорались и скандалы: рабочие опасались, что они потеряют свои места, ведь роботы могли трудиться 24 часа в сутки и не требовали зарплаты и соцпакета. Поэтому Энгельбергер провел большую работу по популяризации своих детищ.

Вместе с Unimate он появился на торговой выставке в Cow Palace (Чикаго), а чуть позже — в телепередаче Tonight Show, где робот по его приказу играл в гольф, открывал пиво и даже дирижировал оркестром. За весь период существования компании Unimation именно Энгельбергер занимался бизнес-процессами и продвижением новых промышленных роботов — как среди заказчиков и партнеров, так и для широкой аудитории.

Девол и Энгельбергер, 1956

После того, как в 70-х годах пути двух инженеров вновь разошлись, Энгельбергер ушел в сферу сервисной роботехники. И продолжил свою работу по популяризации этой области: выпустил книги «Практическая робототехника» и «Робототехника в сфере услуг», опубликовал множество статей, интервью и других материалов для прессы. Энгельбергер также учредил Ассоциацию промышленной робототехники (RIA) и ежегодную премию за достижения в этой отрасли.

Джордж девол — «тесла наших дней»

Как выглядели и создавались первые роботы? | Крамола

Американский изобретатель Джордж Девол был удивительно разносторонним и плодовитым инженером. За эти качества современники сравнивали его с Эдисоном и Теслой. Он принимал участие в изобретении микроволновой печи, создал автоматические двери и новую систему звука для кинотеатров.

В годы Второй мировой войны работал над радиолокационными приборами; в послевоенное время участвовал в совершенствовании систем звукозаписи и создании новых упаковочных машин. Но самая известная его работа — промышленный робот, которого Девол не только изобрел, но и запустил в серийное производство.

Работу над Unimate инженер начал еще в 1950-м. Он создал механизм, который назвал «Программируемым устройством перемещения», и в 1954 году подал заявку на патент. Но Девол не был уверен в том, как именно будет использоваться изобретение. Поворотной точкой стала встреча с Джозефом Энгельбергером, талантливым инженером, который работал над автоматизированными системами для авиации и зачитывался книгами Айзека Азимова.

Два изобретателя встретились на коктейльной вечеринке в Коннектикуте в 1957, они разговорились и решили вместе работать над проектом. Энгельбергер помог Джорджу Деволу усовершенствовать изобретение и определить его точное назначение — роботизированный манипулятор, помощник человека на производстве.

История роботов

Значение слова «робот» с самого начала было непонятным. Этот термин впервые появился в 1921 году в пьесе чешского драматурга Карела Чапека R.U.R («Россумские универсальные роботы»). Слово «робот» происходит от чешского слова, обозначающего «тяжелая работа» или «каторга».

Благодаря этой пьесе появился популярный образ «машины, которой нельзя доверять», который используется в литературе и кино до сих пор (например, в «Терминаторе», «Бегущем по лезвию» и других произведениях). Но в поп-культуре есть и добрые роботы — например, робот-домработница Рози из мультсериала «Джетсоны» и главный герой фильма «Двухсотлетний человек» в исполнении Робина Уильямса.

Как развивалась робототехника

Средние века воспринимаются как самый мрачный период в истории Европы. При этом в католических монастырях работали ученые и инженеры-механики, создававшие множество сложных механизмов. Сохранились чертежи Леонардо да Винчи с детальным описанием механического человекоподобного устройства (XV в.).

На Востоке развивались разные науки, в т. ч. математика, физика, механика. Арабский ученый Аль-Джазари, живший в XII в., создавал фигуры с автоматическим управлением, которые играли на разных музыкальных инструментах.

Заводные механизмы-автоматоны, похожие на людей или животных, делали умельцы-механики в XVI-XVII вв. Устройства выполняли сложные движения и воспроизводили звуки.

Российская история робототехники началась в конце XIX в., когда инженер Пафнутий Чебышев сконструировал стопоход – механизм, обладающий высокой проходимостью.

Существует легенда, что еще во времена Ивана Грозного придворные мастера сделали механического слугу, который подавал царю кафтан, подметал пол и даже боролся с медведем.

Миниатюрные механизмы создавали часовщики. Богачи заказывали диковинные часы-автоматы, украшенные золотом и драгоценными камнями.

Возникновение нового источника энергии – электричества – дало толчок к созданию устройств, работающих продолжительное время. Робототехническая промышленность начала развиваться в начале XIX в., когда появился ткацкий станок, работающий с помощью перфокарт.

Принцип получения информации при помощи программирования – основа современного роботостроения. В начале XX в. появились человекообразные (антропоморфные) конструкции, способные двигаться и воспроизводить слова и фразы по команде человека. Первый робот «Televox» был создан американским инженером Р. Уэнсли в 1927 г. для Всемирной выставки в Нью-Йорке.

С развитием атомной промышленности появилась потребность в создании роботов-манипуляторов, способных заменить человека при работе с радиоактивными материалами.

Знаменитый «Луноход-1», созданный советским инженером-конструктором Г. Н. Бабакиным, – первый робот в мире, покоривший спутник Земли в ноябре 1970 г.

Ключевые признаки, определяющие, что такое робот:

  • запрограммированное устройство выполняет прямые команды человека либо самостоятельно решает предусмотренные оператором задачи;
  • механизм способен перемещаться или передвигать предметы.

Как устроены роботы

В основе большинства роботов лежат три технологии: сенсоры, приводы и искусственный интеллект.

Для начала поговорим о сенсорах. Роботы, работающие в доставке еды, могут перемещаться по улицам во многом благодаря гонке беспилотных автомобилей Darpa Grand Challenge 2004. Как и автомобили, такие роботы используют технологию лидаров, которая выстраивает 3D-карту окружения с помощью лазеров.

Калужская область, боровский район, деревня петрово

23-24 февраля 2023 года в ЭТНОМИРе состоится фестиваль науки и технического творчества!

На «Технофесте» вас ждут выставки технологических устройств и изобретений, демонстрация роботов, встречи с учёными-изобретателями, яркие и познавательные научные шоу. Будут открыты мастерские, физические и химические лаборатории, которые заинтересуют как начинающих любителей науки, так и продвинутых техногиков.

Краткая история робототехники

Автоматизация, робототехника, полностью автономные производственные линии, роботизированные транспортные средства, все более мощные компьютерные технологии. Постоянно совершенствуются станки, системы управления, системы распознавания, повышается производительность вычислительных блоков.

Созданные руками человека машины становятся все более сложными и проникают почти во все отрасли человеческой деятельности, от производства до медицины, от управления дорожным движением до индустрии развлечений.

Эта статья об истории робототехники, дисциплины, которая помогает человеку решать свои проблемы, облегчая работу и повышая производительность труда.

В наше время робототехника – одна из самых прогрессивных технологий, которая достигла небывалых высот в своем развитии благодаря интеллектуальной деятельности целых поколений изобретателей, конструкторов, инженеров и техников.

Производство 3-цилиндрового двигателя на заводе Opel

Производство 3-цилиндрового двигателя на заводе Opel

Подражания людям и животным

Развитие робототехники связано с историей человеческого общества, с развитием науки и техники. Начало робототехники, ее истоки лежат в глубокой древности.

Глядя в прошлое (и, в конечном счете, в настоящее), нельзя избежать впечатления, что люди настойчиво хотят создать искусственное существо, которое автоматически выполняло бы за него скучные, трудные, опасные или нежелательные действия.

Развитие механизации, автоматизации и робототехники шло постепенно. По мере развития технологий появлялись первые имитации человека или механическая форма животных. Примеры механических имитаций животных приводятся в литературе до начала нашей эры.

Гений эпохи Возрождения Леонардо да Винчи (1495 г.) связан с созданием механического рыцаря. Известны также механические имитации человека (андроидов) швейцарскими мастерами Жаке-Дроз (18 век). Их автоматический писец (каллиграф) умел писать пером несколько предложений и очень хорошо имитировал человека. 

Каллиграф

Механический робот “Каллиграф” часового мастера Пьера Жаке-Дроза (1772 г.)

После эпохи механики электротехника, а затем и компьютерные технологии внесли свой вклад в развитие роботов. 1920 год стал важной вехой в робототехнике.

Роботы Чапека как существа с искусственным интеллектом

В 1920 году Карел Чапек написал пьесу «RUR» с подзаголовком «Универсальные роботы Россума». Премьера пьесы состоялась в начале 1921 года, и в ней впервые было использовано слово «робот», которое стало привычным для всех языков мира. Книга RUR переведена более чем на тридцать языков, в том числе на эсперанто.

В прошлом году исполнилось 100 лет слову “робот”, а в этом году 100 лет, как в первые была сыграна пьеса «RUR» Карела Чапека.

RUR

Обложка книги с научно-фантастической пьесой “RUR”, написанной Карелом Чапеком в 1920 году

Слово робот, вероятно, единственное чешское слово, которое используется во всем мире в неискаженной форме. Он приобрел такую популярность, что Карел Чапек позже счел уместным заявить, что настоящим «изобретателем» слова «робот» был его брат Йозеф.

Изначально Карел хотел использовать слово «труд» от английского «labour» для персонажей игры RUR. Итак, сегодня у нас есть слово робот, используемое в каждой научной фантастике, связанное с типично славянским словом робот.

Роботы Чапека – это не механическая замена человека, это искусственные существа, созданные из синтетического органического вещества и обладающие интеллектом, подобным человеческому. На самом деле они такие же, как современные современные андроиды, киборги и репликанты.

Проект WABOT-HOUSE

Проект WABOT-HOUSE (2002 г.)

Определение робота и робототехники

Как это принято в науке и технике, необходимо определить значение слова робот. Первоначально робот понимался как простой автомат, см., например, Британскую энциклопедию от 1947 года, в которой гироскопический стабилизатор курса самолета или корабля приводится в качестве примера робота.

В 1941 году писатель Исаак Азимов первым использовал слово робототехника и сформулировал три основных закона робототехники, которые представляют собой основные требования к разработке и использованию роботов.

Законы робототехники Айзека Азимова

Законы робототехники Айзека Азимова

Под роботом чаще всего понимается управляемая компьютером интегрированная система, способная автономно и целенаправленно взаимодействовать с реальной средой в соответствии с инструкциями человека.

Это определение дополняется другими условиями, которые определяют определение робота, например способность воспринимать и распознавать окружающую среду, общаться с людьми на искусственном или естественном языке и т. д.

Робототехника как научно-техническая дисциплина – это наука о роботах, их проектировании, производстве и применении. Робототехника тесно связана с электроникой, механикой и программным обеспечением.

Термины и определения: Роботы и робототехнические устройства

Кажется, что конечная цель робототехники действительно состоит в том, чтобы построить машину, которая почти заменит человека, включая его интеллект.

В 1997 году компьютер победил действующего чемпиона мира по шахматам. В том же году было учреждено международное соревнование RoboCup со следующей целью (мечтой) в преамбуле: «К середине 21 века одиннадцать полностью автономных гуманоидов победят действующего чемпиона мира по футболу согласно официальным правилам ФИФА». Цель кажется глупой, но, как и в случае с покорением Луны, путь к этой цели может иметь ряд «второстепенных», но значимых результатов.

RoboCup

RoboCup (2023 г.)

Робот-гуманоид Asimo

Робот-гуманоид ASIMO использовался в основном в рекламных целях и для продвижения робототехники

Гуманоидный робот (андроид) – это робот, имеющий форму человека. Поскольку многие роботы в научной фантастике выглядят как люди, человекоподобный робот может быть роботом по умолчанию для большинства людей.

С другой стороны, нельзя утверждать, что все роботы, которые должны выполнять некоторые задачи в реальном мире, должны быть обязательно роботами-гуманоидами, например, самолеты тоже не похожи на птиц. Требуемые функции для робота должны определять его оптимальный вид.

Промышленные роботы

Одним из таких результатов, без которого, в частности, уже невозможно представить производство автомобилей, являются промышленные роботы, определение которых уже дано, ISO 8373: 2023, в общем переводе: «промышленный робот (industrial robot): Автоматически управляемый, перепрограммируемый, реконфигурируемый манипулятор, программируемый по трем или более степеням подвижности, который может быть либо установлен стационарно, либо перемещаться для применения в целях промышленной автоматизации».

Первые промышленные роботы Unimate и Versatran были построены и введены в эксплуатацию в США в период с 1960 по 1962 год. Это были относительно тяжелые машины с небольшим количеством управляемых осей с гидравлическими и электрогидравлическими приводами. Их программирование и управление были основаны на аналоговой технологии.

Первый в истории настоящий промышленный робот Unimate

Первый в истории настоящий промышленный робот Unimate

Первый промышленный робот, использующий для управления микропроцессор, появился в 1974 г. В Европе это был успешный робот Asea IRB 6.

Робот имел манипулятор в виде конструкции антропоморфной руки, пять управляемых осей с электрическими приводами и грузоподъемность 6 кг. Несмотря на относительно простую концепцию управления, его также можно было использовать для дуговой сварки и обработки поверхностей. Этот робот производился с 1975 по 1992 год, всего было выпущено почти 2000 штук.

Промышленные роботы ASEA

Промышленные роботыASEA (cлева направо: IRB 6, IRB 2000, ABB IRB 3000, шкаф управления ABB S3)

Робот ASEA IRB 6 на шведской почтовой марке 1984 года

Робот ASEA IRB 6 на шведской почтовой марке 1984 года

В последующие годы механика промышленных роботов была усовершенствована, а ассортимент продукции был расширен, особенно грузоподъемность – от роботов для работы с мелкими деталями до роботов с грузоподъемностью около 1000 кг.

Промышленные роботы также начали оснащаться компьютерным зрением и другими интеллектальными датчиками. Однако основное изменение произошло в способах управления и программирования, которые позволяют использовать методы 3D CAD и программировать взаимодействующих роботов.

Последней тенденцией являются коллаборативные промышленные роботы (коботы), которые обеспечивают контакт человека с роботом и соблюдают первый закон робототехники «робот не должен причинять вред человеку». Изменение произошло и в способах управления и программирования, которые позволяют использовать методы 3D CAD и программировать взаимодействующих роботов.

Согласно статистике Международной федерации робототехники, только в 2023 году только в Европе было введено в эксплуатацию 76 000 новых промышленных роботов.

Современный коллаборативный робот Cobot UR5

Современный коллаборативный робот Cobot UR5. Благодаря своим датчикам коллаборативные роботы (коботы) могут напрямую и безопасно взаимодействовать с людьми.

Подробнее о современных промышленных роботах:

Классификация промышленных роботов

Обеспечение безопасности применения промышленных роботов

Промышленные роботы и выгоды их внедрения на производстве, актуальность робототехники

Роботы и искусственный интеллект

Но вернемся к нашей цели – замене человека машиной. В 1960-х годах первые лаборатории искусственного интеллекта были созданы в университетах США, а в 1968 году в Стэнфордском исследовательском институте был создан первый интеллектуальный мобильный колесный робот Shakey, оснащенный компьютерным зрением, который был способен узнавать свое окружение и целенаправленно перемещаться в нем.

Робот Shakey

Робот Shakey (1968 г.)

В 1973 году первый современный гуманоид Wabot-1 был запущен в Японии в университете Васэда. На выставке Expo 85 Вабот играл на электронном органе, а 22 августа 2003 года японский робот-гуманоид Асимо (ASIMO) возложил цветы в Праге к бюсту Карела Чапека.

Робот Асимо был создан в 2000 году в Центре фундаментальных технических исследований Вако в Японии корпорацией Honda и долгое время он был самым известным роботом-гуманоидом в мире.

Робот WABOT-1

Робот WABOT-1 (1973 г.)

Робот WABOT-2

Робот WABOT-2 (1984 г. )

 Робот Асимо принес хризантемы к бюсту создателя слова робот, писателя Карела Чапека

 Робот Асимо принес хризантемы к бюсту создателя слова «робот», чешского писателя Карела Чапека (2003 г.)

В наше время существует большое количество сервисных роботов, такие как роботы-пылесосы, газонокосилки, роботизированные доильные машины и многие другие устройства, основанные на достижениях робототехники.

От робототехники произошла междисциплинарная инженерная область – мехатроника, так как многие инновационные решения были сначала придуманы и внедрены при создании роботов, а затем уже они начали использоваться в других машинах и механизмах.

Слово «мехатроника» впервые использовал Текуро Мори, инженер японской компании Yaskawa, в 1969 году. Мехатроника – это стремление к полной интеграции механики, электрических машин, электроники, микропроцессоров и программного обеспечения.

Подробнее о мехатронике смотрите здесь: Что такое мехатроника, мехатронные элементы, модули, машины и системы

Первые роботы в истории

Если верить историческим данным, первые роботы в мире были созданы примерно в 300 году до нашей эры. Тогда, на маяке египетского острова Фарос, были установлены две огромные фигуры в виде женщин. В дневное время они хорошо освещались сами по себе, а ночью загорались искусственным светом.

Время от времени они поворачивались и били в колокол, а ночью издавали громкие звуки. И все это делалось для того, чтобы прибывающие корабли вовремя узнавали о приближении к берегу и готовились к остановке. Ведь иногда, при возникновении тумана или кромешной ночи, берег можно было и не заметить. И этих женщин вполне можно назвать роботами, ведь их действия точно соответствуют значению слова «робот».

Маяк на острове Фарос

Первый робот-музыкант

Спустя несколько сотен лет после Леонардо да Винчи, попытки создать искусственного человека предпринимал французский механик Жак де Вокансон. Если верить историческим документам, в 1738 году ему удалось создать робота, строение которого полностью копирует анатомию человека.

Он не мог ходить, зато отлично играл на флейте. Благодаря конструкции из множества пружин и устройств для вдувания воздуха в различные части механизма, робот-флейтист мог играть на духовом инструменте при помощи своих губ и движущихся пальцев. Демонстрация робота прошла в Париже и была описана в научном труде «Le mécanisme du fluteur automate».

Схема медной утки Жака де Вокансона

Помимо человекоподобного робота, Жак де Вокансон создал роботизированных уток из меди. По своей сути они были механическими игрушками, которые умели двигать крыльями, клевать корм и, как бы странно это не звучало, «испражняться».

Сегодня такие технологии выглядели бы крайне странно. К тому же, подобные игрушки уже можно свободно купить в любом детском магазине. Там найдутся как ходячие фигурки, так и сложные роботы с дистанционным управлением. Но сотни лет назад медные утки наверняка казались чем-то волшебным.

Первый советский робот

В XX веке человечество уже осознало перспективы робототехники и всерьез занялось производством роботов. В те времена инженеры хотели создать человекоподобные механизмы, но на настоящих людей они не были похожи. По современным меркам они вовсе были металлическими монстрами, которые практически ничего не умели.

Американский «Мистер Телевокс»

Советский союз тоже не хотел оставаться в стороне. В то время как в других странах разработкой сложных механизмов занимались серьезные дяденьки в толстых очках, в первый советский робот был создан 16-летним школьником. Им оказался Вадим Мацкевич, который в восьмилетнем возрасте создал компактную радиостанцию, а в 12 лет изобрел крошечный броневик, стреляющий ракетами. Он был весьма известным мальчиком и вскоре обзавелся всеми комплектующими, необходимыми для создания полноценного робота.

Первый советский робот «В2М»

Советский робот «В2М» был представлен в 1936 году в рамках Всемирной выставки в Париже. Его рост составлял 1,2 метра, а для управления использовалась радиосвязь. Человекоподобный робот умел выполнять 8 команд, которые заключались в движении разными частями тела.

Из-за слабости моторов, робот не мог полноценно понимать правую руку и этот жест был похож на нацистское приветствие. Из-за этого недоразумения, робот «В2М» принес мальчику множество проблем и от репрессии его спасли только юношеский возраст и поддержка со стороны начальства органа СССР по борьбе с преступностью.

Вырезка из зарубежной газеты о новой версии робота «В2М»

В 1969 году юные последователи Мацкевича создали нового робота, основанного на конструкции «В2М». Этот андроид был представлен публике в рамках японской выставки «ЭКСПО-70» и тоже привлек к себе внимание мировой общественности.

А сам Вадим Мацкевич все это время занимался созданием «технических» игр для школьников написал две популярные книги: «Занимательная история робототехники» и «Как построить робот». Мацкевич умер в 2023 году и в честь него был снят документальный фильм «Как один лейтенант войну остановил».

Появление первых в мире роботов

Искусственные мифические существа упоминаются в древнегреческих, еврейских, скандинавских легендах. В конце II тысячелетия до н. э. египетские жрецы использовали механическую статую во время проведения религиозных обрядов.

Китайские мастера изготовили для императора человека-машину, который двигался при помощи контролируемых пороховых взрывов.

Письменные сведения об использовании прообразов современных роботов встречаются в источниках, датируемых V-II вв. до н. э.

В начале нашей эры на Александрийском маяке были установлены женские механические фигуры, которые могли указывать движение Луны и Солнца, направление ветра, а также определять время. При шторме посредством громкого звука они предупреждали мореплавателей об опасности.

Считается, что выдающийся греческий математик Архимед создал первый прототип боевого робота. Механический «коготь», установленный на стене крепости, через систему рычагов захватывал и переворачивал вражеские корабли.

Ученые Древней Греции не только разработали удивительные устройства, но и обосновали теоретически принципы их работы. Знания и опыт ученых помогали следующим поколениям изобретателей.

Происхождение понятия

Понятие «робот» принадлежит художнику Йозефу Чапеку, брату знаменитого чешского писателя. Когда Карел в 1920 г. писал научно-фантастическую пьесу «Р.У.Р.» («Россумские универсальные роботы»), он не мог подобрать подходящее слово для названия искусственных людей, производимых на фабрике. Труд этих существ заменял человеческий и использовался на тяжелых производствах.

Робот леонардо да винчи

Изобретателем одного из первых роботов считается итальянский ученый Леонардо да Винчи. Судя по документам, обнаруженным в 1950-е годы, художник разработал чертеж человекоподобного робота в 1495 году. В схемах был изображен каркас робота, который был запрограммирован выполнять человеческие движения.

Он обладал анатомически правильной моделью челюсти и умел садиться, двигать руками и шеей. Записи гласили, что поверх каркаса должна быть надета рыцарская броня. Скорее всего, идея создать «искусственного человека» пришла в голову художнику в ходе изучения человеческого тела.

Реконструкция робота-рыцаря

К сожалению, ученым не удалось найти подтверждений тому, что робот Леонардо да Винчи действительно был создан. Скорее всего, идея так и осталась на бумаге и так и не была воплощена в реальность.

Зато робот был воссоздан в современности, спустя сотни лет после разработки чертежа. Сборкой робота занялся итальянский профессор Марио Таддей, который считается экспертом по изобретениям Леонардо да Винчи.

При сборке механизма он строго следовал чертежам художника и в конечном итоге создал то, чего хотел добиться изобретатель. Конечно, широкими возможностями этот робот не блещет, но зато профессор смог написать книгу «Машины Леонардо да Винчи», которая была переведена на 20 языков.

Словарь терминов робототехники

  • Человеко-машинное взаимодействие — раздел робототехники, изучающий взаимодействия между людьми и машинами. Если беспилотный автомобиль увидит знак стоп и нажмет на тормоза в последний момент, он напугает и пешеходов, и пассажиров. Изучение человеко-машинного взаимодействия помогает инженерам создавать мир, где люди и машины живут в гармонии и не мешают друг другу.
  • Сингулярность — гипотеза о том, что однажды машины станут настолько умнее людей, что настанет экзистенциальный кризис.
  • Мультипликативность — идея, согласно которой искусственный интеллект не заменит людей, а будет их дополнять.
  • Привод — обычно комбинация электрического двигателя и коробки передач. Большинство роботов работает на приводе.
  • Мягкие роботы — вид роботов, сделанных не из традиционных, а более мягких материалов. Двигаются такие роботы благодаря закачке воздуха или масла.
  • Лидар — специальная система, которая создает 3D-карту окружения с помощью лазеров и позволяет роботу ориентироваться в пространстве. Крайне важна как для беспилотных автомобилей, так и для рабочих роботов.
  • Гуманоидный робот — классический робот из научной фантастики. Сделать такого робота, пожалуй, сложнее всего, из-за того что подобной конструкции тяжело ходить и балансировать на двух ногах. Однако гуманоидные роботы могут пригодиться при выполнении спасательных операций в опасных для людей зонах, например, внутри ядерного реактора.
Оцените статью
Радиокоптер.ру
Добавить комментарий