Использование роботов в современном мире - новейшие разработки. Почти как люди
Достижения в области робототехники постоянно происходят в области освоения космоса, здравоохранения, общественной безопасности, развлечений, оборона, и многих других. Некоторые из этих машин полностью автономны, некоторые требуют человеческого участия. Но все они созданы, чтобы расширить человеческие возможности, могут перемещаться и проникать в сложные либо опасные места, куда не попасть нам самим. Здесь собраны роботы, которые были созданы за последние пару лет.
Двуногого человекоподобного робота «Атлас» разработала американская робототехническая компания Boston Dynamics. Он был представлен СМИ в ходе пресс-конференции в the University of Hong Kong, 17 октября 2013 года. Высота этого робота 1,83 метров в высоту, масса 149,7 кг. Робот сделан из алюминия и титана, и обошелся он в 1,93 млн. долларов. Он способен выполнять разнообразные движения, которые естественны для человека, как ходьба или гимнастика.
22-х летний французский пациент Флориан Лопез держит ветку дерева его новой бионической рукой в центре реадаптации Coubert к юго-востоку от Парижа, 3 июня 2013 года. Лопез потерял три пальца в результате несчастного случая в конце 2011 года, и стал первым французским пациентом, получившим такую искусственную конечность. Стоимость такой механической рукой составляет 42 000 евро, и уже используется в Шотландии и США.
MVF-5 — многофункциональная роботизированная система пожаротушения, разработанная компанией Dok-Ing тушит автомобиль из водяной пушки. Она была представлена на ежегодной конференции по теме «Робототехника в чрезвычайных и кризисных ситуациях, использование военных роботов для гражданской защиты» в городе Bouches-du-Rhone на юге Франции.
Мужчина держит на руках робот Telenoid R1 на ярмарке Инноваций Робототехники Innorobo 2013. На данной конференции компании и исследовательские центры представляли свои новейшие технологии в области робототехники, 19 марта 2013 года в Лионе. Робот Telenoid R1 предназначен как робот телеприсутствия, т.е. для того, чтобы имитировать присутствия удаленного человека, например, внука. И позволяет людям общаться в более естественной обстановке.
Два четвероногих робота, бегущих через поле во время тестирования. Подобные полуавтономные машины созданы, чтобы помочь перевозить тяжелые грузы по пересеченной местности, взаимодействуя подобным образом с войсками, вместо настоящих животных.
9 октября космический корабль НАСА «Юнона» пролетал рядом с Землей, чтобы использовать ее гравитацию для разгона, и отправился к Юпитеру. Камера «Юноны» запечатлела в этот момент Землю для того, чтобы проверить приборы и убедиться, что все идет по плану. Корабль Юнона был запущен НАСА с космического Центра Кеннеди во Флориде 5 августа 2011 года. Ракета Юноны Atlas 551, была способна дать Юноне разгон, достаточный только для того, чтобы он достиг пояса астероидов. После чего сила притяжения Солнца вновь заставила Юнону вернуться к внутренней части солнечной системы. Гравитация Земли гравитационной увеличит скорость корабля, чтобы он смог взять курс на Юпитер, и достигнет его 4-го июля 2016 года.
На этом фото, сделанном 6 октября 2013, лазерные лучи освещают робота во время выступления в ресторане Токио.
Робот SWAT с дистанционным управлением — это маленький управляемый танк со щитом для полицейских. Он был продемонстрирован в Санфорде, штат Мэн 18 апреля 2013 года. Его компания-создатель говорит, что их устройство поможет бригадам спецназа и другим службам экстренного реагирования защищаться при задержке вооруженных противников.
Прототип роботизированного угря в бассейне внутри института машиностроения Нового Орлеана 2 октября 2012 года. Робот-угорь может пробираться через опасные воды почти незаметно, двигаясь на малой скорости. Что не позволяет обнаружить его с помощью систем радиолокационного обнаружения, какие имеются у глубоководных мин.
Президент США Барак Обама пожимает руку робота на научной ярмарке проектов в Государственной Столовой Белого Дома в Вашингтоне, округ Колумбия на 22 апреля 2013 года. Обама посещал в Белом Доме Научную Ярмарку и поздравлял победителей соревнований в различных областях науки, технологии, конструирования и математики (STEM) со всей страны.
Робот-дракон на средневековом зрелище «Драконье Жало» поджигает елки в Furth im Wald, Германия, 24 января 2013 года.
Роботизированная летающая платформа с камерой снимает водителя Норвегии Андреаса Миккельсена и финского штурмана Микко Марккула на автомобиле Volkswagen Polo R WRC во время отборочного этапа чемпионата Мира FIA по Ралли Италии на итальянском острове Сардиния на 20 июня 2013 года.
Роботизированные подвижные цели, установленные для использования как движущиеся мишени в целях теста на 2 базе морской пехоты в Куантико, Вирджиния 24 сентября 2013 года. Роботы, разработанные австралийской компанией «Марафон» ростом со среднего человека, падают при попадании выстрелов, и могут двигаться со скоростью ходьбы или бега. Подобный тест — наиболее эффективный метод для обучения стрельбы по движущимся мишеням из карабина М4 или автомата М27.
Роботы доставляют блюда клиентам в роботизированном ресторане в Харбине, КНР 12 января 2013 года. Ресторан был открыт в июне 2012 года, и сразу же стал известен, благодаря использованию 20 роботов, ростом 1,3-1,6 м, которые умеют готовить и доставлять блюда. Роботы могут работать непрерывно в течение пяти часов после двух часов зарядки, и способны отображать более 10 выражений эмоций на их лицах, и произносить основные фразы приветствия клиентам.
Мобильная рыбная система, разработанная компанией Lockheed Martin, постоянно перемещается по поверхности океана, в водах более 12000 футов глубиной. Она совершает работу по решению потенциальных проблем, связанных с воздействием на качество воды или воздействия на морское дно. Система работает за счет интеграции спутниковой связи, дистанционного зондирования земли, управляется двигателем и имеет программное обеспечение для описания ситуации.
Робот-очиститель Toshiba для работы внутри АЭС во время демонстрации в техническом центре компании Toshiba в Йокогаме 15 февраля 2013 года. Робот на гусеницах разбрасывает сухой лед для удаления частиц загрязнения полов и стен. Он будет использоваться для очистки последствий атомной электростанции Фукусима.
Датский ученый Генрих Scharfe (справа) позирует с его роботом Geminoid-DK во время презентации на Национальной Робототехнической Олимпиаде в Сан-Хосе 16 августа 2013 года. Робот Geminoid-DK выглядит как точная копия своего творца, профессора Scharfe.
Этот снимок НАСА — это одна из серии фотографий, заснятой в процессе расстыковки корабля SpaceX Dragon-2 с Международной Космической Станцией 26 марта 2013 года. Космический корабль, наполненный экспериментами и старыми запасами, можно увидеть в руке робота-манипулятора CanadArm2 после того, как он был отстыкован от космической станции. «Дракон» должен будет совершить посадку в тихом океане у берегов Калифорнии позднее в тот же день. В центре фото можно наблюдать Луну.
Зак Вотер, 31-летний программист из Сиэтла готовится подняться на 103 этажную Уиллис-Тауэр с помощью первой в мире нейронной контролируемой бионической ноги в Чикаго 4 ноября 2012 года. По данным Чикагского института реабилитации, их Центр бионической медицины занимается разработкой технологии, которая позволяет людям с ампутированными конечностями, таким как Вотер лучше контролировать протезы собственным разумом.
Верблюды, оседланные роботами-жокеями, во время еженедельных верблюжьих гонках в Кувейте 26 января 2013 года. Роботы управляются погонщиками, которые следуют в своих автомобилях сзади на протяжении всего трека.
ГРОВЕР — новый дистанционно управляемый аппарат для изучения и исследования вершин в Гренландии, 10 Мая 2013 года. ГРОВЕР является автономным управляемым роботом на солнечных батареях, и везет радиолокационное оборудование для изучения ледникового щита Гренландии. Его результаты помогут ученым понять, как тают массивные ледяные покровы. После загрузки и тестирования Гровера, команда начала тестировать робота на льду 8 Мая, при ветре, скоростью до 37 км/ч и температуре наружного воздуха до минус 30 градусов Цельсия.
Человекоподобный робот-бармен «Карл» жестикулирует перед гостями в Робот-Баре в восточном немецком городе Ильменау 26 июля 2013 года. «Карл», разработанный и построенный компанией «Мехатроника» инженером Бен Шефер, готовит коктейли, и может вести небольшие беседы с клиентами.
X-47B, демонстрационные запуски с авианосца ВМС США «CVN 77». После завершения своего первого полета, совершил посадку на взлетной палубе авианосца. Посадка данной роботизированной системы — это первый случай посадки беспилотного самолета в море.
Робот помогает пассажирам найти свой путь через зону получения багажа Женевского Международного Аэропорта 13 июня 2013 года. Робот создан, чтобы сопровождать путешественников до различных объектов, таких как багажное отделение, банкомат, душевые и туалеты.
Вид из передней камеры Марсохода НАСА 29 августа 2013 г. Действующий по сей день марсоход ездит по поверхности Марса для сбора данных уже почти 10 лет, с момента его посадки января 2004 года.
Компания Kokoro представляет человекоподобного робота, которого зовут «Actroid» (слева) и его внутреннее устройство (в центре) в штаб-квартире компании в Токио 7 февраля 2013 года.
Россер Прайор, совладелец и президент компании «Автоматизация», сидит рядом с новым высокопроизводительным промышленным роботом в Атланта-центре 15 января 2013 года. Прайор, который уволил 40 из 100 работников со времен рецессии, говорит, что компания зарабатывает достаточно, чтобы нанять еще десяток человек, но он вкладывает деньги в автоматизацию и программное обеспечение.
Китайский изобретатель Tao Xiangli собирает компоненты для его самодельного робота во дворе его дома в Пекине 15 Мая 2013 года. 37-летний китаец потратил порядка 24 тысяч долларов, и около года работы, чтобы собрать робота из переработанного лома металлов и электрических проводов, которые он приобрел на вторичном рынке. Робот 2.1 метра в высоту и весит около 480 килограммов.
Фотографы фотографируют нового четвероногого робота корпорации Toshiba, который, как говорит компания, способен выполнять восстановительные работы последствий цунами на Фукусиме. Новый робот умеет ходить на неровных поверхностях, обходить препятствия и подниматься по лестнице. Робот оснащен камерой и дозиметром, и может передвигаться в условиях атомной электростанции, через дистанционное управление.
Робот осматривает руины входа в туннель в археологической секции Храма Кецалькоатля возле Пирамиды Солнца в Теотиуакане на археологических раскопках, примерно в 60 км к северу от Мехико, 22 апреля 2013 года. Робот обнаружил три древние камеры в последней секции неизведанных туннелей в знаменитом Теотиуакане. Это первое подобное открытия роботов в этой латиноамериканской стране.
Инженер делает настройку робота «Невероятный Бионический Человек» в Смитсоновском Национальном музее авиации и космонавтики в Вашингтоне, округ Колумбия 17 октября 2013 года. Впервые в мировой истории, был создан робот путем искусственной имплантации человеческих органов.
Наука не стоит на месте. Уже сейчас уровень развития робототехники достиг больших высот. Писатели-фантасты неоднократно пугали мир разнообразными вариациями на тему «бунта машин». Но ситуация с развитием робототехники в настоящее время складывается таким образом, что остановить это развитие в данной сфере невозможно. А все потому, что роботы уже заняли свою нишу в жизни общества. Они стали частью современной промышленной революции, характеризующейся широким внедрением адаптивных технологий и роботизацией производства. Ежегодно все больше предприятий автоматизируется, поэтому на данный момент завод, на котором работает всего несколько десятков человек, а всю основную работу выполняют роботы, уже никого не удивляет. Промышленные роботы выпускаются десятками тысяч. Несмотря на то, что этот рынок достаточно давно сформировался, с выходом на него Китая ситуация здесь только обостряется.
Необходимо отметить, что сам термин «робототехника» подразумевает прикладную науку, которая занимается разработкой технических автоматизированных систем и является важной составляющей интенсификации производства. В своем развитии робототехника опирается на такие дисциплины, как механика, электроника, информатика. Впервые данный термин появилось в печати в 1941 году, а вот в истории эта наука заявила о себе достаточно давно. Так, в частности, в 400 году н.э. появился механический голубь греческого математика Архита. Позже, в 1206 году, инженер-механик Аль-Джазари задумался о создании человекоподобной механики.
В 1495 году всемирно известный изобретатель и инженер Леонардо да Винчи представил свои намерения создать механического рыцаря.
Развитие робототехники обрело значительный прорыв в 1737 году, когда Жак де Вакансон создал первый действующий человекоподобный робот.
Некоторые роботы создавались не только для помощи людям, но и с целью развлечения или получения коммерческой прибыли.
Современная робототехника, таким образом, пришла в полной мере усовершенствованной. Она разительно отличается от робототехники прошлых веков. Но не стоит забывать о том, что именно разработки и чертежи предыдущих изобретателей и легли в основу развития современной робототехники. Период успеха механических помощников людей пришелся на прошлое столетие.
Появление нового вида механизмов было реализовано в фантастической литературе, в частности, в научно-популярной пьесе Карла Чапека «RUR» (1923), в которой впервые было использовано слово «робот». Позже, в середине прошлого столетия, был создан первый функциональный робот – была сконструирована роботическая рука, управление которой осуществлялось при помощи электронного контролера.
Современный мир вполне осознает, какое значение имеет робототехника. Конечно, до появления роботов, способных свободно общаться со своими владельцами, еще далеко, но уже появились такие, которые могут выполнять определенные виды работ. Искусственный интеллект появился в роботах-пылесосах, самоочищающихся кошачьих туалетах. Многие наверняка слышали о 3D-печатном роботе, который самостоятельно собирает себя, когда его детали нагреты до определенных температур. Несмотря на то, что пользовательские роботы еще не очень распространены, само появление подобных устройств доказывает, что у людей есть желание создавать подобные инновации.
Роботов можно программировать, и не только на выполнение тех задач, которые человеку не нравятся, но и тех, которые ему просто не под силу. Именно по этой причине в самое ближайшее время развитие робототехники возможно в медицинской сфере. Немецкие ученые работают над созданием нанотехнологий с роботизированными интегрированными элементами. Эти миниатюрные роботы могут быть запрограммированы на перемещение глазной или кровяной жидкости, восстановление повреждений клеток человеческого тела, доставку лекарств. Кроме того, роботы могут заменить людей в инфекционной среде, что особенно актуально в условиях развития различных эпидемий.
В настоящее время развитие робототехники достигло такого уровня, что роботы могут не только перемещаться самостоятельно, но и переносить грузы, играть на музыкальных инструментах, подниматься по лестницам, принимать участие в спасении людей при чрезвычайных ситуациях, изображать домашних животных, и даже успели побывать в космосе.
В некоторых странах развитие робототехники происходит в ограниченном направлении. Ярким примером может служить Россия, где развивается только военная робототехника, как ответ на американскую программу роботизации армии. Если говорить о гражданской робототехнике, то здесь насчитывается всего около полусотни компаний, которые занимаются разработками подобного рода. В США же эта цифра в десятки раз больше.
В то же время, можно говорить о том, что во всем мире ускорился рост так называемого роботолюбительства. Все больше школьников и студентов увлекается работой с моделями роботов и различными коптерами.
Сейчас робототехника постепенно становится тем общим двигателем, который объединяет электротехнику, электронику, оптику, механику. Развитие данной науки дает возможность решать разного рода социальные проблемы, в частности, совершать уход за престарелыми людьми, снизить человеческие потери в военных конфликтах, ограничить миграцию низкоквалифицированной рабочей силы.
А робототехника будущего в настоящее время представляется как гармоничное соединение интеллектуальных и программных роботов, которые могли бы обеспечить удовлетворение нужд общества. Впрочем, делать какие-либо прогнозы относительно развития робототехники, искусственного интеллекта на длительный период в настоящее время не представляется возможным. Хотя… можно предположить, что может появиться и массово внедряться роботизированный транспорт, без человека-водителя. В настоящее время данный процесс идет не так быстро, как хотелось бы. Вполне возможно, что в ближайшие десятилетия беспилотная авиация продолжит вытеснять летчиков, а соотношение роботизированных летательных аппаратов будет равно примерно 80 к 20 процентам в пользу беспилотников. Кроме того, возможно нарастание замены военнослужащих роботами в общем в вооруженных силах.
В силу бурного развития робототехники появляются новые виды роботов, их количество возрастает, но в будущем может произойти их универсализация, и число роботов постепенно сократится, поскольку один и тот же робот сможет выполнять различные задачи.
Может сформироваться стойкий рынок сервисных роботов, в частности, домашних, которые будут охранять и убирать жилище, присматривать за детьми, готовить еду и организовывать досуг людей. Могут появиться также роботы-сиделки, обучающие роботы. Уже сейчас существует немало перспективных разработок, поэтому в будущем они могут быть воплощены в жизнь. Таким образом, со временем практически каждая семья сможет обзавестись роботом того или иного типа.
No related links found
В начале двадцатого века, когда Азимов формулировал свои знаменитые законы робототехники, казалось, что создание полностью функционального человекоподобного робота – не за горами. Но, чем больше проходит времени с тех пор, тем больше становится ясно, что это дело не десяти, не двадцати и, может, даже не сотни лет, а куда более большего срока. Но, тем не менее, всевозможные роботы появляются и сейчас. Каждый из них – очередная ступенька к общей цели.
1. Робот Okonomiyaki
Этот робот мастерски готовит окономияки – жареную лепешку из смеси разнообразных ингредиентов. Предназначенный для работы независимо и рядом с людьми, этот 135-сантиметровый, 220-килограммовый промышленный робот имеет 15 суставов – по 7 в каждой руке и один в туловище. Конечно, если его запрограммировать, он способен не только делать лепешки. На выставке, где был представлен этот робот, он смог собрать одноразовый фотоаппарат, состоящий из двенадцати деталей.
2. Роботы-футболисты
Конечно, роботы совсем не скоро заменят собой живых футболистов. Но работы на этом поприще активно ведутся. Из года в год проходит международный чемпионат по футболу среди роботов – RoboCup. В этом чемпионате между собой соревнуются команды разработчиков со всего мира. Да, эти роботы маленькие, неповоротливые, неуклюжие. Но из года в год они становятся все более совершенными. И, кто знает, может, уже при нашей жизни за какой-нибудь профессиональный футбольный клуб будет заявлен первый робот-футболист.
3. Робот с эмоциями
Робот KOBIAN не умеет готовить лепешки, собирать фотоаппараты и играть в футбол. Зато он более близок к человеку, чем его вышеупомянутые «братья». Ведь он обладает семью эмоциями, которые выражает при помощи мимики и тела. Это удивление, восхищение, печаль, антипатия, стыд, страх и радость.
4. Робот-модель
Как мы уже знаем, футболистам пока не о чем беспокоиться. Роботы не скоро вытеснят их из профессии. А вот моделям пора уже потесниться с подиума. Ведь создан первый робот-модель. Выглядит этот робот как двадцатилетняя японка ростом 155 сантиметров. Она умеет имитировать походку и позы профессиональных манекенщиц. Это достигается за счет 30 моторов, отвечающих за движения тела и еще 8, отвечающих за мимику.
5. Альберт Эйнштейн
Робот должен быть не только красивым, но и умным. Видимо, именно так думал американец Дэвид Хенсон, когда создавал робота с лицом Альберта Эйнштейна. Конечно, этот робот не сможет вывести заново Теорию Относительности, за то он умеет воспроизводить мимику великого ученого. Он может смеяться, хмуриться, подмигивать, в зависимости от реакции окружающих. Он умеет распознавать более десятка мимических движений и отвечать на них взаимностью.
6. Самый маленький робот-гуманоид
На Тайване создали робота, который занесен в Книгу Рекордов Гиннеса как самый маленький в мире робот-гуманоид. При росте 15.3 сантиметра и весе 250 граммов он умеет ходить, танцевать и отжиматься. Он даже знает несколько движений из боевого искусства тай-чи.
7.
На выставке COMPUTEX TAIPEI 2009 был представлен робот TGR-W1, созданный для того, чтобы быть ближайшим помощником человека – няней, учителем, экскурсоводом, сиделкой. Он специально настроен на коммуникацию с людьми через звук, жесты и изображения. TGR-W1 также имеет встроенную инфракрасную и ультразвуковую систему, позволяющую ему обнаруживать и избегать препятствия как в помещении, так и на улице. 14.06.2006, 15:46
NesterOff
Робот (чеш. robot, от robota - подневольный труд, rob - раб), машина с антропоморфным (человекоподобным) поведением, которая частично или полностью выполняет функции человека (иногда животного) при взаимодействии с окружающим миром. Первые упоминания о человекоподобных машинах встречаются ещё в древнегреческих мифах. Термин "робот" был впервые введён К. Чапеком в пьесе "R. U. R." (1920), где Роботами называли механических людей. В настоящее время робототехника превратилась в развитую область промышленности: тысячи промышленных роботов работают на различных предприятиях мира, подводные манипуляторы стали непременной принадлежностью подводных исследовательских и спасательных аппаратов, изучение космоса опирается на широкое использование роботов с различным уровнем интеллекта.
С развитием робототехники определились 3 разновидности Роботов:
Большинство современных Роботов (всех трёх разновидностей) - Роботы - манипуляторы , хотя существуют и другие виды Роботов (например, информационные, шагающие и т. п.). Возможно объединение Роботов первой и второй разновидностей в одной машине с разделением времени их функционирования. Допустима также совместная работа человека с Роботами третьего вида (в так называемом супервизорном режиме).
Первые Роботы ("андроиды" , имитировавшие движения и внешний облик человека) использовались преимущественно в развлекательных целях. С 30-х гг. в связи с автоматизацией производства Роботы - автоматы стали применять в промышленности наряду с традиционными средствами автоматизации технологических процессов, в частности в мелкосерийном производстве и особенно в цехах с вредными условиями труда.
Отсюда же можно получить информацию о термине "РОБОТИЗАЦИЯ":
Роботизация
- вытеснение людей из производительного процесса,
с заменой их на автоматизированные и роботизированные станки и производственные линии,
в связи с чем высвобождаются ресурсы для развития сферы услуг.
Промышленный Робот манипулятор имеет "механическую руку" (одну или несколько) и вынесенный пульт управления или встроенное устройство программного управления, реже ЭВМ. Он может, например, перемещать детали массой до нескольких десятков кг в радиусе действия его "механических рук" (до 2 м), выполняя от 200 до 1000 перемещений в час. Промышленные Роботы - автоматы имеют преимущество перед человеком в скорости и точности выполнения ручных однообразных операций. Наиболее распространены Роботы манипуляторы с дистанционным управлением и "механической рукой", закрепленной на подвижном или неподвижном основании. Оператор управляет движением манипулятора, одновременно наблюдая её непосредственно либо на телевизионном экране; в последнем случае. Роботы снабжается "телевизионным глазом" - передающей телевизионной камерой. Часто Робот оснащают обучающейся автоматической системой управления. Если такому Роботу "показывают" последовательность операций, то система управления фиксирует всё в виде программы управления и затем точно воспроизводит при работе. Роботы-манипуляторы используют для работы в условиях относительной недоступности либо в опасных, вредных для человека условиях, например в атомной промышленности, где они применяются с 50-х гг. В 60-х гг. появились подводные Роботы-манипуляторы разнообразных конструкций и назначения: от глубоководных управляемых аппаратов с "механическими руками" (в частности, для захвата образцов породы со дна моря и т. д.) и ползающих по морскому дну платформ с исследовательской аппаратурой до подводных бульдозеров и буровых установок. Подобные манипуляторы применяются и в космонавтике, на американских "Шаттлах".
В конце 60-х гг. в робототехнике возникло новое научное направление, связанное с созданием интеллектуальных Роботов. Такие Роботы имеют датчики очувствления (сенсорную систему), воспринимающие информацию об окружающей обстановке, устройство обработки полученной информации (искусственный интеллект) - специализированную ЭВМ с набором программ - и исполнительные механизмы (моторную систему). Действия интеллектуального Робота обладают некоторыми признаками человеческого поведения: датчики собирают информацию о предметах окружающего мира, их свойствах и взаимодействии; на основе этих данных искусственный интеллект формирует модель внешнего окружения и принимает решение о последовательности действий Робота, которые реализуются исполнительными механизмами. К 1975 интеллектуальные Роботы находились в стадии научных разработок и попыток использования их в промышленности. Работы над искусственным интеллектом проводились также и в НИИ военно-промышленного комплекса.
Робот – это универсальный автомат, позволяющий выполнять механические действия. Его принципиальной особенностью является быстрая оперативная перестройка с одной выполняемой операции на другую. Существует несколько разновидностей роботов и для каждого из них имеется своё определение. Чаще всего говорят о трёх поколениях роботов: промышленных роботах или манипуляторах, адаптивных роботах и роботах с искусственным интеллектом или как говорили раньше – интегральных роботах.
Первые шаги робототехники
Конец 19 и начало 20 столетий характеризуется выдающимися открытиями в области науки и техники. Появились и начали широко применяться различные электрические устройства, генераторы тока, электрические двигатели, аккумуляторы, были изобретены телеграф и телефон. Электрическая энергия начала использоваться всё шире и шире. В начале 20 столетия начали интенсивно развиваться новые науки – радиотехника, электроника. Новые научные открытия и изобретения позволили проблему создания роботов перевести на новый, более совершенный фундамент. Появились реальные возможности оснастить робот зрением – фотоэлементами, слухом – микрофонами, речью – громкоговорителями.
В то же время начали появляться первые плоды науки, которая позже стала называться кибернетикой. Учёные и инженеры начали разрабатывать устройства, которых, хоть и скромно называли кибернетическими игрушками, создавали отнюдь не для развлечения. Они служили примером практического воплощения идей автоматического управления, моделировали поведение живых организмов в простейших ситуациях. Большую известность среди этих кибернетических игрушек приобрели устройства, напоминающие черепах, жуков, белок, собак и др. Первые простейшие схемы таких устройств, способных двигаться в направлении света, разработал основатель кибернетики Н. Винер.
Наибольшую известность приобрели три “черепашки” , созданные английским биофизиком и нейрофизиологом Г. Уолтером в 1950 – 1951 гг. Эти устройства представляют собой самодвижущиеся электромеханические игрушки, способные ползти на свет или от него, обходить препятствия, заходить в “кормушку” для подзарядки разрядившихся аккумуляторов и тому подобное. “Черепашки ” приводятся в движение с помощью двух электродвигателей, питаемых от аккумуляторов. Первый двигатель обеспечивает поступательное движение устройства, второй, расположенный на рулевой колонке, изменяет направление движения. Чувствительными элементами первых двух “черепашек ” Г. Уолтера являются фотоэлемент, расположенный на рулевой колонке, и механический контакт, замыкаемый при наезде на препятствие. Управление поведением осуществляется с помощью несложной электронной схемы с обратной связью. Несмотря на очень простое устройство, “черепашки ” демонстрируют забавные свойства. В темноте или при слабом свете они беспорядочно ползают, как будто что-то ищут. Натыкаясь на препятствие, они сворачивают и пытаются их обойти. Если имеется достаточно сильный источник света, они его скоро “замечают” и решительно направляются в его сторону (положительный тропизм). Однако подойдя к свету слишком близко, они от него отворачиваются (отрицательный тропизм). Теперь они двигаются вокруг источника света, находя для себя оптимальные условия и непрерывно поддерживая их (гомеостазис). Между двумя источниками света “черепашки ” совершают путешествия от одного к другому, наподобие буриданова осла, который, как известно, умер от голода, находясь между двумя одинаковыми копнами сена, не будучи в состоянии выбрать, какой из них вкуснее. Две черепашки “видят” и “узнают” друг друга по зажженной лампочке и ползут друг другу навстречу.
Самые современные роботы
В аптеках Шанхая работают роботы-фармацевты
.
Надо просто нажать на сенсорный экран с описанием симптомов, и робот поставит
диагноз и даст необходимые рекомендации. Дальше остается только предложить
автомату купюру, и лекарство можно забирать.
Роботы-санитары.
Работают в некоторых британских больницах. Роботы производит сухую и влажную
уборку, сами выбрасывают мусор, заправляются чистящими средствами и
подзаряжаются. В отличие от живых уборщиц, никогда не бубнят
под нос и отличаются доброжелательным отношением к окружающим. Встретив кого-то
на своем пути, они извиняются и докладывают, чем они сейчас заняты.
В Южной Корее сконструировали сторожевого робопса для охраны частных усадеб. Пес весит 40 кг, в его нос встроена фотокамера, а в корпусе имеется сотовый телефон, который немедленно посылает сигнал хозяину в случае обнаружения опасности. В критических случаях робот способен сам вызвать полицию.
Робот-фотограф.
Его называют «стоп-кадр» и используют для фотографирования людей на вечеринках и
других мероприятиях. Робот сам выбирает оптимальный ракурс и наводит объектив на
лица. Как правило, 90 процентов снимков, сделанных роботом, оказываются
удачными.
Японский семейный робот
.
Он запоминает до 7 членов семьи и распознает их по лицам или голосу. Словарный
запас – 65 тыс. фраз и 1000 отдельных слов. Он держит в памяти привычки каждого
члена семьи и пытается находить к каждому подход. Он краснеет в ответ на шутку и
бледнеет в замешательстве.
И еще одно изобретения японцев - Рободансер
.
Робот-танцор способен попеременно выдавать диско, панк, фанк, рок, хипхоп, брэйк
и т.д. Заряда батареи хватает на 45 минут. За это время робот предлагает
всевозможные движения для танцующих вокруг людей. В ушах у него стерео
микрофоны, которые улавливают малейшие звуки. В начале следующего года
планируется поставить таких роботов на ведущие дискотеки мира.
Механическая актиния.
Зачем это нужно, непонятно, но робот точно имитируют поведение морской актинии.
У него гибкое силиконовое тело, а пять щупалец чутко реагируют на освещение и
движения внутри и за стеклом аквариума. Напуганный робот-актиния уползает в
угол.
Мисс любезность
.
Это робот – личный помощник, которого можно возить с собой на симпозиумы и
конференции. Робот Грейс самостоятельно нашла дорогу в зал заседаний, не сбив
никого на своем пути, а в зале поприветствовала всех улыбкой и взмахом руки.
Робот постоянно совершенствуется и пополняет свой словарный запас. Грейс уже
может ездить на эскалаторе, понимает несложные фразы и пытается общаться.
Крысы-киборги:
американские ученые вживили микрочип в мозг крыс. Теперь крысами можно управлять
на расстоянии 500 метров. Предполагается, что киборги будут незаменимыми в
поиске людей, оказавшихся под завалами.
Ученые американского университета Карнеги сконструировали робота-старика . Это очень занимательный и милый андроид с чертами старого горемыки из русских народный сказок. Простенькая система интеллекта позволяет роботу сносно общаться с окружающими. При этом он по-старчески шамкает, бубнит что-то под нос, чихает и икает. На расспросы он отвечает, что из семьи пастуха, а главное его изобретение – это плитка шоколада. Наибольший восторг публики робот вызывает, когда просит простить его за старческий маразм.
«Робот – машина. В этом можно не сомневаться, хотя, наверное, некоторые люди будут воспринимать их как домашних животных, ибо такова человеческая природа. Только стандартизация дешёвых роботов общего назначения поможет нам ещё глубже осознать бесконечное разнообразие типов человеческой внешности и поведения. Будем надеяться, что это поможет нам быть терпимее друг к другу». Дж. Янг.
Три закона робототехники для роботов
Первый Закон:
Робот
не может причинить вред человеку или своим бездействием
допустить, чтобы человеку был причинен вред.
Второй Закон:
Робот
должен повиноваться командам человека, если эти команды не
противоречат Первому Закону.
Третий Закон:
Робот
должен заботиться о своей безопасности, поскольку это не
противоречит Первому и Второму законам.
Законы для роботов сформулировал Айзек Азимов в своём произведении "Три закона робототехники (Айзек Азимов)
".
Продолжает расти значимость роботов в самых различных сферах деятельности человека: робототехнические системы используются военными и правоохранительными органами, задействованы для медицинских исследований, освоения космоса и даже развлечений. Недавно в новостях упоминались такие роботы как – старый советский «Луноход», недавно сфотографированный с лунной орбиты, «марсоход» НАСА и робот-стоматолог, созданный для обучения студентов.
В этом выпуске собраны фотографии роботов со всего света.
Рич Уокер демонстрирует роботизированную руку, созданную, чтобы помогать военным, в центре оборонного предприятия в Оксфорде 11 февраля.
Стоматолог демонстрирует использование нового гуманоида по имени Ханако, разработанного инженерами местных университетов Токио. Робот поможет будущим стоматологам на практике. У Ханако есть зубы из твердого пластика, а также реалистичная полость рта, которая может кровоточить и имеет слюноотделение, как у обычного человека. Робот также распознает голоса и речь, так что студенты смогут не только улучшить свои профессиональные способности, но и научиться общаться с пациентами.
Андроид из Южной Кореи по имени "EveR-3" в традиционном костюме во время выступления в мюзикле в Сеуле 18 февраля. Разработанный в Южной Корее робот, заявленный в пьесе «Принцесса-робот и семь гномов», уже назначен на другие роли в этом году.
Подозреваемый Уоррен Тэйлор лежит на земле, сдавшись роботу у почтового отделения в Витевилле 23 декабря 2009 года. Тэйлор обвиняется в захвате заложников.
Робот-гуманоид без «лица» представлен на крупнейшей выставке роботов в Токио 28 ноября 2009 года. Этот робот в натуральную величину призван помочь студентам-стоматологам. Зовут его «Симроид» (сокращенно от «симулятор» и «гуманоид»). Робот имеет реалистичную кожу, глаза и рот, в который можно поместить копии настоящих зубов, чтобы студенты могли их сверлить. Робот, кстати, умеет плакать, если вдруг лечение пошло не так.
Четвероногий робот по имени БигДог создан, чтобы помогать солдатам носить тяжелое снаряжение в поле.
Робот по имени Робови- II, разработанный японским институтом исследования роботов «ATR», ездит в супермаркете во время «шопингового» эксперимента в Киото 6 января. Робот приветствует покупателя у входа в магазин, а затем следует за ним с корзиной, напоминая о продуктах, которые нужно купить. Эти продукты покупатель заблаговременно вносит списком в специальное устройство в роботе.
Выпускник Массачусетского института технологий Кентон Уильямс проверяет лицо робота по имени Некси 5 марта.
Робот компании «The Shadow Robot» с захватным устройством в руке выполняет задание на мероприятии «Streetwise Robots» в музее науки 6 мая 2008 года в Лондоне. У этого робота есть 40 мышц, которые позволяют ему делать до 24 движений.
На этих фотографиях можно увидеть «кибернетического человека» HRP-4C, который выглядит как обычная японская девушка. Робот выражает различные эмоции: гнев (слева) и удивление (справа).
Капитан Джудит Галлахер из подразделения снайперов демонстрирует противовзрывного робота, известного как "Dragon Runner" во время фотосессии, посвященной военным технологиям, в Лондоне 17 марта. Робот весит 10-20 кг и легко умещается в рюкзаке солдата, к тому же, он может работать на грубых поверхностях.
Робот-учитель английского языка стоит перед детьми в начальной школе Тэджона, в 140 км о тСеула, 11 декабря 2009 года. Роботы-учителя, которые никогда не сердятся и не делают саркастичных замечаний, произвели в некоторых школах Южной Кореи настоящий фурор.
Роботы собирают автомобили «Nissan Patrol» на заводе компании «Nissan Shatai Kyushu Co.» в Канда Тауне, префектура Фукуока, Япония, 24 февраля.
Новый робот японской компании «Kawada Industries» по имени Некстейдж перерезает ленточку вместе с другими официальными лицами на церемонии открытия Международной выставки роботов в Токио 25 ноября 2009 года.
Играющие в футбол роботы на крупнейшей ярмарке технических новинок «CeBIT» 2 марта 2010 года в Ганновере. На ярмарке, проходившей с 2 по 6 марта, свои продукты представляли 4157 компаний из 68 стран.
Американский солдат проходит мимо робота, предназначенного для разминирования объектов, которого назвали в честь мультяшного робота Валли, в лагере Лезернек в провинции Гильменд 10 марта.
Студент инженерного факультета успокаивает ребенка-робота во время презентации в лаборатории университета Цукубы 12 февраля. Робот Ётаро смеется и размахивает ножками, если помахать перед ним погремушкой, но может заплакать и закапризничать, если щекотать его слишком часто.
Работник инженерной компании «Festo» дает гантелю роботу 15 апреля 2007 года в Ганновере накануне технологической ярмарки.
Наш «Луноход-2» (яркая точка наверху слева) и осталенные им следы (слабые, в центре) на поверхности Луны 12 марта 2010 года. Снимок сделан с Лунного орбитального зонда. «Луноход-2» высадился на Луну 15 января 1973 года и проработал почти четыре месяца, преодолев расстояние в 37 км.
Рабочий проходит мимо двурукого робота по имени «Мотоман» японской компании «Yaskawa Electric» во время последних приготовлений к промышленной ярмарке в Ганновере 18 апреля 2008 года.
Солдат наблюдает за роботом-сапером в административном здании в провинции Яла, примерно в 1084 км к югу от Бангкока 18 февраля. Житель местного поселка сообщил полиции о подозрительном коробке на улице. В коробке ничего не оказалось.
Актер Бранч Уоршэм танцует с роботом на генеральной репетиции мюзикла «Роботы» в театре «Барнабе» в Сервионе, недалеко от Лозанны, 22 апреля 2009 года. В мюзикле рассказывается история о человеке, ушедшем в добровольное изгнание с тремя роботами (дворецким, домашним питомцем и танцовщицей), к которому приходит женщина, представляющая собой последнюю связь с человеческим миром.
На этом фото, опубликованным 16 февраля израильской компанией, вы видите средневысотный беспилотный летательный аппарат с большой продолжительностью полета «Heron» для стратегических и тактических миссий. С размахом крыльев до 16,6 метров и стартовым весом в 1250 кг этот самолет может набирать высоту до 9144 метров и может летать до 50 часов без остановки. В данный момент ими пользуются силы коалиции в Афганистане, полагаясь на их способности к разведке и добыче информации в реальном времени, которую они могут доставить прямо командирам и солдатам на передовой линии.
Робот-гуманоид, разработанный специально для того, чтобы привлечь интерес студентов к роботам, представлен на всеобщее рассмотрение профессором института технологии Ниппон Юичи Наказато (вверху справа) в Мияширо 19 декабря 2009 года.
Израильский эксперт по взрывчатым веществам управляет роботом после запланированной детонации взрывчатки на пляже Палмачим к югу от Телль-Авива 3 февраля.
Робот Махру-Зед (справа), разработанный корейским институтом науки и технологии, берет тосты в Сеуле 15 января. Южнокорейские ученые разработали ходячего робота, который может убирать дом, бросать вещи в стиральную машину и даже разогревать еду в микроволновке. На разработку этого робота у института ушло два года. Робот 1,3 метра в высоту и весит 55 кг.
Вид кратера Консепсьон, сделанный с марсохода НАСА «Opportunity» в феврале 2010 года. Консепсьон – молодой кратер, являющийся целью автономного исследования марсоходом «Opportunity». Используя систему автономного исследования, ровер проанализировал снимки на предмет обнаружения черт, больше всего подходящих критериям цели – в данном случае, камни, которые были крупнее и темнее. Затем ровер использовал программу для боле детального обследования предмета с помощью панорамной камеры.
«Ребенок-робот с биомиметрическим телом», или (сокращенно) "CB2" осматривается в лаборатории в Осаке 30 августа 2007 года. Робот сделан «в образе» настоящего ребенка в возрасте от одного до трех лет, чтобы помочь в изучении вопросов, связанных с развитием детей.
Студент отделения «Imformatics PHD» Себастьян Битцер отжимается рядом с запрограммированным гуманоидом Кондо в здании форума «Imformatics» в университете Эдинбурга 3 сентября 2008 года.
Робот Топио играет в пинг-понг на Междуанродной выставке роботов в Токио 25 ноября 2009 года. Этот двухпедальный робот-гуманоид создан для игры в настольный теннис против людей.
Военный самоходный робот «Крашер» едет по пустыне в Нью-Мехико 19 февраля 2008 года. Этот шестиколесный грузовик весом в 6,5 тонн и пулеметом 50-го калибра на крыше не имеет ни водителя, ни мест для солдат. «Крашер» - это управляемый автоматически автомобиль, который никогда не увидит настоящее битвы.
Ампутированная рука Пьерпаоло Петруцциелло соединена электродами с роботизированной рукой во время эксперимента под названием «Рука жизни» в био-медицинском кампусе университета Рима. Эксперимент проводился, чтобы позволить человеку управлять своими протезами мысленно. В декабре 2009 года группа европейских ученых объявила, что они успешно соединили роботизированную руку с рукой человека – Петруцциелло, который потерял руку в автомобильной аварии. Это позволило ему управлять протезом силой мысли и чувствовать различные импульсы в искусственной руке. Эксперимент длился месяц. Ученые говорят, что это был первый раз, когда человек с ампутированной конечностью мог делать сложные движения, используя мысли для управления биомеханической рукой, присоединенной к его нервной системе.
Рука робота для нового марсохода НАСА согнута почти на 90 градусов. Роботизированная рука проходит испытание в лаборатории по разработке реактивного двигателя в Пасадене, Калифорния. Марсоход получил название «Curiosity» (с англ. «любознательность») и должен быть запущен в октябре 2011 года. Рука со специальными инструментами будет двигаться, чтобы собрать образцы марсианских камней и почвы. Эта рука идентична той, что будет установлена на марсоход «Curiosity».