​Из истории робототехники: Роботы в обществе людей

РОБОТ-ГУМАНОИД АСИМО

Люди слово «робот» связывают в основном с научными достижениями и идеями 20-21 веков, но это далеко не так.

Роботов следует отличать от простых механизмов и автоматов. Роботы обладают способностью к более тесному и комплексному взаимодействию с человеком-оператором и внешней средой.

Простой автоматический механизм при выполнении определенного действия слепо следует заранее заложенному в нем алгоритму, а робот способен воспринимать внешние сигналы и в соответствии с ними адаптировать свои действия. Таким образом, его взаимодействие с внешней средой становится более гибким, точным и универсальным. Даже самые первые в мире роботы имели примитивные аналоги органов чувств, без которых это принципиальное отличие было бы невозможным.

Основное предназначение роботов – сделать нашу жизнь более комфортной, улучшить условия труда, освободить нас от сложных рабочих процессов и увеличить производительность. Роботы чаще всего встречаются в промышленности, где с их помощью удалось полностью автоматизировать большинство производственных задач. Кроме того, умные машины все больше задействуют в военной отрасли, медицине, сфере обслуживания и потребительском секторе.

В настоящее время роботы всё активнее входят в нашу жизнь. Они помогают людям не только на производстве, но и в быту, в учебе. Даже у детей сегодня есть забавные игрушки-роботы. Нам, людям 21 века, это кажется естественным, и мы не задумываемся об истории их появления в жизни людей, о том, как они развивались и совершенствовались.

Раньше роботы выполняли только повторяющиеся рутинные задачи по программе, а сейчас их уровень достиг новых вершин, позволяя взаимодействовать с нами, общаясь на своем машинном языке, понимать наши жесты и эмоции. И хотя только сейчас эти умные машины входят в наше общество с огромной скоростью, о них люди мечтали еще в древности.

Уже в античные времена наблюдаются первые признаки робототехники, когда люди мечтали о бронзовых машинах, которые смогли бы помочь им сражаться с врагами и завоевывать новые земли.


Существуют свидетельства о прообразах нынешних роботов. Ими были механические фигуры, упоминание о которых найдено в записках арабского изобретателя Аль-Джазари (1136 – 1206 годы). Он создал лодку с 4-мя механическими музыкантами, которые играли на бубнах, арфе и флейте.

А Леонардо да Винчи, будучи гением инженерной мысли, в своих зарисовках предложил схемы самых разных механизмов, одним из которых является фигура закованного в латы рыцаря, которая могла двигать руками и шеей, садиться и даже открывать рот. Собранный образец демонстрировался изобретателем при дворе Людовика Сфорца, герцога Миланского, в 1495 году.

РЫЦАРЬ-РОБОТ ЛЕОНАРДО ДА ВИНЧИ

Его записи были найдены только в 1950-х годах. По сохранившимся чертежам была воспроизведена точная и функциональная копия этого устройства, сегодня хранящаяся в Миланском музее. Существует также мнение, что специалисты NASA использовали находки Леонардо для создания манипулятора, при подготовки экспедиций на Луну.

В 16-17 веках в Западной Европе начали конструировать автоматоны — человекоподобные заводные механизмы, которые могли выполнять довольно сложные действия. Самый известный из них – робот «испанский монах», который был изобретен примерно в 1560 году механиком Хуанело Турриано для императора Карла V. Автоматон был около 40 сантиметров в высоту, он был способен ходить, бить себя в грудь рукой, кивать головой и даже преподносить деревянный крест к губам.

Более заметный прогресс в робототехнике наблюдался в 18 веке. Первого действующего человекоподобного робота создал французский изобретатель Жак де Вокансон в 1737 году. Андроид представлял из себя человека в натуральную величину способного на флейте. Флейтист Вокансона имел в репертуаре 12 произведений.

РОБОТ-УТКА ЖАКА ДЕ ВОКАНСОНА

Но самое известное изобретение Жака де Вокансона — пищеварительные утки, созданные им в 1739 году. Эти роботы состояли примерно из 400 деталей, и умели хлопать крыльями, пить воду. Также утки клевали зерна и через секунду — испражнялись. Но, на самом деле, утка не переваривала пищу: съеденные зерна, помещались в специальный контейнер, а «продукт на выходе» был заготовлен в другом. В то время это было очень впечатляющим изобретением. К сожалению, оригинал утки утерян, однако в Гренобле сохранилась ее копия.

Другим известным мастером был швейцарец Пьер Жаке Дро, живший в том же 18 веке и основавший знаменитую часовую компанию Jaquet Droz. В то время он прославился не только своими хронометрами, но и множеством сложнейших устройств, среди которых особенно известно три его творения: «Писарь» – автоматическая фигура мальчика, содержащая около 4 000 деталей, была способна написать любой текст из 40 знаков, самостоятельно макая перо в чернильницу; «Художник» – похожий автомат, только вместо текста наносивший на бумагу различные рисунки, например портреты людей, изображения животных и т. д.; «Девушка-музыкант» – автомат в виде органистки, который умел наигрывать на небольшом органе 5 различных мелодий, при этом двигая головой и телом, а в конце выступления изящно кланяясь.

3 РОБОТА ПЬЕРА ЖАКЕ ДРО

Технология создания подобных устройств получила широкое распространение не только в Европе, но и мире. В конце 18 века в Японии была создана автоматическая девушка, способная стрелять из лука.

Швейцарец Пьер Жаке-Дроз во второй половине 18 века для рекламы собственной марки часов создал несколько «автоматонов», самых совершенных роботов того времени. Самый сложный автоматон «Каллиграф» состоял из 6 000 деталей и умел писать фразу длиной до 40 букв гусиным пером, которое он макал в чернильницу. Причём текст, фразы можно было задавать произвольно на специальном колёсике.

С 19 века изобретения стали приобретать более практический смысл. В 1898 году известный физик Никола Тесла представил общественности миниатюрное радиоуправляемое судно. Первоначально это изобретение казалось немного причудливым. Но в дальнейшем его идеи стали воплощаться в жизнь и приобрели широкое применение.

В 1921 году эти механизмы, наконец, обрели четкий термин «робот» благодаря чешскому писателю Карлу Чапеку и его пьесе под названием «Россумские Универсальные Роботы». Примечательно, что Чапек назвал этим словом не машины, а живых людей, создаваемых на специальной фабрике. Но термин закрепился в науке и дал жизнь всем автоматизированным устройствам. В 20-30-е годы прошлого века было разработано более 30 механизмов, соответствующих требованиям полноценной робототехники.

В 1927 году продемонстрировали первого «говорящего» робота. Изобретатель из Америки Д. Уэксли презентовал своего робота на Всемирной выставке в Нью-Йорке. Робот мог совершать простые движение, и даже воспроизводить некоторые фразы.

РОБОТ ЭРИК, 1928 ГОД

Еще одним претендентом на роль родоначальника роботов был Эрик, разработанный в том же 1928 году британским военным Уильямом Ричардсом. Механизм мог не только двигать конечностями, но и «осмысленно» отвечать на ряд вопросов, при этом, даже умудряясь отпускать шутки.

Первые программируемые механизмы с манипуляторами появились в 1930х годах в США. Толчком к их созданию послужили работы Генри Форда по созданию автоматизированной производственной линии или конвейера (1913).

Первый же действительно существовавший в железе индустриальный робот принадлежит Л.Г. Полларду. 29 октября 1934 года, Уиллард Л.Г. Поллард подал в бюро патентов заявку об изобретении нового полностью автоматического устройства для окраски поверхностей.

История же серьезной робототехники начинается с появлением атомной промышленности почти сразу по окончании второй мировой войны. Поставленная задача — обезопасить работу персонала с радиоактивными препаратами — успешно решается при помощи манипуляторов, копирующих движения человека-оператора. Это еще не совсем «честные» роботы, поскольку они по-прежнему состоят только из механических деталей: используются ременные и шевронные передачи.

В 1968 году японской компанией Kawasaki Heavy Industries, Ltd был произведен первый промышленный робот. С тех пор Япония начала стремиться стать мировой столицей робототехники, и ей это удалось. Несмотря на то, что роботы изначально разрабатывались в США, они импортировались в Японию в малых количествах, где инженеры изучали их и применяли в производстве.

ЭВОЛЮЦИЯ РОБОТОВ

Коммерческое распространение роботов началось с 1980-ых годов. Технический прогресс двигался в направлении совершенствования систем управления. Такие компании как Unimate, Hitachi KUKA, Westinghouse, FANUC развивали системы датчиков для своих роботов, делая их более чувствительными к задачам, которые они выполняют.

В конце 90-ых – начале 2000-ых начался активный рост и развитие отрасли с использованием новых контроллеров, языков программирования, запуска первых роботов в космос и возникновением машин, создающих роботов.

В это время также появились новые человекоподобные роботы, такие как канадский Aiko, имитирующий человеческие чувства (осязание, слух, речь, зрение), ASIMO – гуманоид японской фирмы Honda, робот-собака AIBO, созданная компанией Sony и другие.

В 2005 году вышел робот-гуманоид RoboThespian британской компании Engineered Arts. Пройдя несколько модификаций, он стал наилучшей платформой для общения и развлечений. В этом же году мир увидел BigDog – боевой четвероногий робот, созданный Boston Dynamics.

В 2008 году появился гуманоидный дружелюбный робот NAO, предназначенный для работы в домах, университетах и лабораториях и предлагающий помощь в научных исследованиях и образовании.

В 2011 году на МКС был отправлен первый робот-космонавт НАСА Robonaut-2.

В последние годы наблюдается широкий всплеск робототехники во всех отраслях – от продвинутых манипуляторов до гуманоидов, которые выглядят как живые люди, имеют широкий спектр эмоций и полностью копируют нашу мимику.

В недалёком будущем, по мере того как наш мир будет наполняться роботами, навыки общения с ними будут не менее полезны, чем навыки общения с людьми. Мы видим, как современные технологии постепенно объединяют людей и умные машины в одну большую социально-аппаратную сеть. Так наше общество незаметно для себя вошло в будущее, которое всего лишь век назад описал в своей пьесе Карл Чапек. И это только начало сложного, но очень увлекательного путешествия в будущее.

фото из интернета

+2
01:24
74
Нет комментариев. Ваш будет первым!