Google+
БЕСТИАРИЙ. ДРЕВНЕГРЕЧЕСКИЕ ЧУДОВИЩА спорт Автомобили недалекого будущего КОСМИЧЕСКИЕ ИДЕИ
Версия для печатиГаджеты: Бытовые роботы
Кратко о статье: К 2010 году роботы научатся не только мыть полы, приносить хозяину банку пива и рассказывать шутки, но и ухаживать за бабушками, тушить пожары и обезвреживать бомбы. Будущее — за роботами?

Приключения электроников

Роботы в быту и не только

В конце октября 2004 Европейская экономическая комиссия ООН и Международная федерация робототехники опубликовали доклад «Мировой обзор робототехники» (World Robotics Survey). По мнению ученых, уже через три года роботы заменят людей во многих сферах деятельности! И в первую очередь в быту...

Рынок домашних роботов считается одним из самых динамичных и перспективных. Сегодня в высокоразвитых странах мира человек уже эксплуатирует порядка 607 тысяч механических помощников по хозяйству. Правда, абсолютное большинство (570 тысяч) составляют роботы-пылесосы, а второе место занимают роботы-газонокосилки (37 тысяч). Однако уже к 2007 году прогнозируют увеличение количества домашних роботов в семь раз. С такими темпами уже к концу десятилетия каждая семья в развитых странах сможет обзавестись помощником на микросхемах, который будет охранять дома, мыть окна, чистить бассейн и заниматься прочими мелкими хозяйственными делами.

Эксперты считают, что столь быстрое увеличение «поголовья» роботов обусловлено как удешевлением производства (за последние 12 лет цены на роботов снизились вдвое), так и возросшими вложениями в эту область. По прогнозам японской Ассоциации производителей роботов, к 2010 году этот рынок составит около 25 млрд. долларов. Правда, развитие робототехники в США и Евросоюзе по-прежнему будет сдерживать большой приток эмигрантов из стран третьего мира, которые весьма успешно... конкурируют с роботами.

Мойка, уборка... Не более

Мечта каждой домохозяйки — освободиться от уборки квартиры, отнимающей все свободное время и силы. Да и представители сильного пола не прочь поручить махание шваброй кому-нибудь другому, к примеру, роботам. Стоит ли удивляться, что первым механическим помощником человека стал робот-пылесос.

В 2002 году шведская компания Electrolux выбросила на рынок автоматического уборщика Trilobite, который умел ориентироваться в пространстве, преодолевать препятствия, подзаряжать батареи и, главное, убирать пыль. Впоследствии аналогичные модели представили американская корпорация iRobot, немецкая фирма Karcher, британская компания Dyson и японская корпорация Hitachi. Но хотя производители рекламируют свои пылесосы как «полностью автономные», без участия человека им не обойтись. Собирать грязь по углам и выбрасывать мешки с пылью роботы-пылесосы пока не умеют. Впрочем, инженеры обещают, что уже следующее поколение механических уборщиков сможет находить потерянные ключи, охранять дом, а добавочной «рукой» проводить «трехмерную чистку». Вот только появятся они на прилавках не раньше 2015—2020 годов.

Этот малютка не отличается разумом, но зато старательно собирает пыль.

Помните фильм «Газонокосильщик»?

Никто не любит чистить борта корабля от ила. А робот занимается этим с удовольствием.

Носильщики 21 века

Первым роботом-носильщиком стал HRP (Humanoid Robotics Project), разработанный японцами по заказу компании Kawada Industries в 2002 году. При росте около 160 сантиметров он может ходить по лестницам и поднимать до 10 килограммов тяжестей. В том же году американские инженеры создали робота MyR2 — уменьшенную копию знаменитого R2D2 из «Звездных войн». Несмотря на скромные размеры (рост всего 45 сантиметров), он может распознать 40 простых фраз и ответить чередой соловьиных трелей, изумленных присвистов и нахальных писков, а также принести своему хозяину банку пива, спеть пару песен и поиграть с ним в 6 игр.

Специалисты Института интеллектуальных машин и специальных роботов университета технологий Хельсинки отнеслись к делу куда серьезнее. Совместно с питерской фирмой Rover Company Ltd они разработали робота WorkPartner, который появился на прилавках уже зимой 2005 года, правда, не в России. Этот гибрид андроида и тележки на колесах может поднимать грузы весом до 10 килограммов, реагировать на голосовые команды и жесты хозяина, а также следовать за ним по пересеченной местности со скоростью бегуна — 12 километров в час. Service Robot от японской корпорации Fujitsu, выпуск которого намечен на июнь 2006, научится носить тяжелые чемоданы, вызывать лифт и патрулировать коридоры.

Роботизированная тележка для багажа облегчает жизнь швейцара.

Охранник на тонких ножках

Maron-1: отважный охранник сфотографирует грабителя.

В марте 2002 года японская корпорация Sanyo представила вниманию почтенной публики киберсобаку T7S Type 2. Вес «сторожа» 40 килограммов, рост 70 сантиметров, внешность — устрашающая (дабы отпугнуть непрошеных гостей, разработчики «надели» на робота шкуру динозавра). На людей киберсобака, правда, не бросается, а всего лишь передает изображение злоумышленников на мобильный телефон хозяина. Вскоре инженеры усовершенствовали свое творение. Собака, получившая имя Banryu, может распознавать запах гари и оповещать о пожаре.

В октябре 2002 компания Fujitsu представила робота Maron-1, который способен не только обнаружить вора и позвонить в полицию, но и пользоваться электроприборами. Так, он умеет использовать по назначению телефон, обычный будильник или игрушку для ребенка.

Персональный робот R100, разработанный японцами из NEC в 2002, куда более совершенен. Он может распознавать лица и голоса знакомых людей, понимает порядка ста фраз, сам произносит около трехсот. С помощью микрофона определяет источник звука, поворачивает голову к собеседнику и следует за ним в течение разговора. Сенсоры на «голове» позволяют роботу чувствовать прикосновения хозяина, определять их характер (шлепок или поглаживание) и вести себя по настроению человека. Система на базе Intel 486DX4-75 может при помощи специальных устройств включать и выключать свет, отопление, бытовую технику.

По пути объединения роботов и «персоналок» пошли и инженеры из молодой и перспективной компании Evolution Robotics. Разработанный ими робот ER1 — не что иное, как гибрид самодвижущейся стойки и ноутбука. Это существо умеет самостоятельно ориентироваться в пространстве, распознавать речь и лица членов семьи, фотографировать воришек и передавать их снимки через интернет в полицию, а также развлекать в отсутствие хозяев домашних животных. Собакам ER1 может подавать команды, например, «Сидеть!», «Лежать!», «Голос!». Подозревая, что не каждый пес послушается говорящего металлического ящика, разработчики предусмотрели в нем систему стимулирования. За хорошее поведение ER1 будет награждать собаку вкусной косточкой.

Хлопок одного манипулятора

Чтобы робот двигал манипуляторами, мало сделать подвижные сочленения, необходимо передать на них механическую энергию. Этим занимаются приводы. В современном роботостроении используются электрические, гидравлические и пневматические приводы.

Электроприводы отличаются простотой и доступностью. В их основе лежат электромоторы, которые легко внедрять в конструкцию узлов. Необходимое соотношение скорости и усилия в электроприводах обеспечивают редукторы.

Гидравлические приводы часто используются там, где необходимы высокая точность движения, надежность, а также большое усилие. При изготовлении поршней и цилиндров требуется сложное оборудование, а источником энергии служит масляный компрессор.

Пневматические приводы похожи на гидравлические, но используют вместо масла газ. Они очень просты и дешевы в изготовлении. Точность этих механизмов оставляет желать лучшего, однако дешевизна оправдывает их применение. Часто их используют в одноразовых роботах, например, в боевых ракетах. В таком случае в качестве источника сжатого газа приводы используют горящую пороховую шашку.

Все движущиеся части робота «обвязаны» обратными связями — фотоэлектрическими и электрическими датчиками. Датчики помогают следить, в каком положении находится каждый манипулятор.

Орлы нервно курят в стороне

Даже простейший робот должен ориентироваться в пространстве. В этом ему помогают сенсоры. Они могут быть самой разной конструкции, от обычного выключателя на корпусе робота, который срабатывает, когда тот врезается в препятствие, до блоков видеокамер, которые позволяют определять расстояние до объектов и помогают электронному мозгу сформировать электронную карту местности.

Тип используемых сенсоров зависит от назначения робота. Чтобы контролировать качество машиностроительной продукции, требуются ультразвуковые датчики, а для перемещения в незнакомой среде нужны видеокамеры. Точность датчиков значительно выше человеческого восприятия. Например, робот, оснащенный чувствительным радаром, может разглядеть кирпич с космической орбиты.

Роботы-убийцы

Робот SlugBot не испытывает душевных терзаний, ловя улитку. Вина за ее гибель теперь на бездушной машине.

Инженеры-робототехники не забыли и о фермерах. Одним из лучших изобретений 2001 года журнал Time назвал робота для охоты на улиток — SlugBot, разработанного группой ученых и инженеров из университета Западной Англии в городе Бристоль. Метровая платформа с электродвигателем перемещается по садам с помощью глобальной спутниковой системы навигации (GPS). Обнаружив улитку, робот захватывает ее шарнирной рукой и отправляет в бак с химическим раствором. Метана, выделяемого в процессе разложения моллюсков, достаточно для выработки электроэнергии и зарядки аккумуляторов SlugBot. Оригинальным изобретением уже заинтересовались военные, которые планируют создать на его основе автономных роботов-разведчиков, действующих в тылу врага.

Летом 2004 года роботизацией сельского хозяйства озаботилось и NASA. Инженеры из университета Огайо создали Robotic Tomato Harvester. Робот должен будет заниматься выращиванием и сбором помидоров во время экспедиции на Марс, поскольку у астронавтов просто не будет на это времени. «Томатный комбайн» найдет помидоры среди травы и листьев, отберет зрелые плоды и осторожно сорвет их механической рукой с четырьмя пальцами. Создатели работают над тем, чтобы научить робота собирать другие фрукты и овощи. Однако и без этого желание купить чудо техники уже выразили фермеры Флориды и Аризоны.

Разумеется, вышеперечисленными функциями способности роботов не исчерпываются. Эксперты ООН предрекают, что уже в 2010 году роботы будут не только мыть нам полы, подстригать газоны и защищать наши дома, но и помогать престарелым людям и инвалидам, посредством сложного интерактивного оборудования ухаживать за больными, обследовать трубопроводы и опасные для человека места, а также бороться с огнем и обезвреживать бомбы.

Терминатора не будет

С гуманоидными роботами, способными стать полноценными партнерами человека, придется подождать. Для начала надо создать систему искусственного интеллекта, по мощности и быстродействию аналогичную человеческому мозгу, и уместить ее в голову робота. Ведь даже простое хождение на двух ногах и ориентирование в пространстве требует колоссальных вычислительных способностей.

Сегодня подобная система может занять несколько комнат, и нет никакой гарантии, что по возможностям она приблизится к человеку — нам остаются только аналоги тараканов и лягушек. Принципиально новый подход надо искать и при создании опорно-двигательного аппарата робота. Пока что робототехники используют моторы и приводы, которые не могут обеспечить необходимую гибкость и свободу движений, свойственные человеку. Решить эту проблему можно только с помощью искусственных мышц, над разработкой которых бьются ведущие инженерные центры мира.

Однако благодаря узкой специализации роботы достигли высоких результатов в военной и космической отраслях. А современный заводской конвейер по сути представляет собой одного гигантского робота, который собирает автомобили или современную электронику.

Сегодня домашние роботы еще очень примитивны. Малейшее вмешательство в алгоритм их поведения приводит к ошибкам в работе. Они подобны черепахам, перевернутым на спину. Однако можно с уверенностью сказать, что пройдет еще 5—10 лет, и робот станет для нас таким же обычным явлением, как автомобиль.

Луноход — типичный автономный робот.

Роботов на земной орбите пока больше, чем людей.

Феномен AIBO

В мае 1999 в Японии и США в продаже появилась модель электрического пса AIBO ERS-110 от корпорации Sony. Собачка могла свободно двигаться, распознавала хозяина по голосу и в лицо, выполняла команды, могла играть с мячиком. Было продано около 5000 экземпляров этой версии.

Спустя некоторое время ERS-111 сменила на прилавках старую модель. По внешним признакам от «родителя» ее мог отличить только специалист, зато внутри были произведены большие изменения: тактовая частота процессора и объем встроенной памяти увеличились. Эта версия получила куда более широкое распространение — было продано 40000 штук. Было выпущено много других разновидностей кибернетических псов, однако на данный момент Sony официально отказалась от проекта, и теперь AIBO — это история.

Один из представителей Sony AIBO играет в мяч, танцует и поет.

Комментарии к статье
Для написания комментария к статье необходимо зарегистрироваться и авторизоваться на форуме, после чего - перейти на сайт
РАССЫЛКА
Новости МФ
Подписаться
Статьи МФ
Подписаться
Новый номер
В ПРОДАЖЕ С
24 ноября 2015
ноябрь октябрь
МФ Опрос
[последний опрос] Что вы делаете на этом старом сайте?
наши издания

Mobi.ru - экспертный сайт о цифровой технике
www.Mobi.ru

Сайт журнала «Мир фантастики» — крупнейшего периодического издания в России, посвященного фэнтези и фантастике во всех проявлениях.

© 1997-2013 ООО «Игромедиа».
Воспроизведение материалов с данного сайта возможно с разрешения редакции Сайт оптимизирован под разрешение 1024х768.
Поиск Войти Зарегистрироваться